LKN: Personalizzare un Kernel: differenze tra le versioni

==Usare un kernel di una distribuzione==

Uno dei metodi più semplici, per determinare quali moduli siano necessari, è quello di partire dalla configurazione che viene installata dal pacchetto del kernel della distribuzione che si sta usando. È infatti molto più semplice determinare di quali driver si ha bisogno basandosi su quelli installati in un sistema in funzione, in cui i driver corretti sono già associati all'hardware in utilizzo.

Se invece si sta personalizzando un kernel per una macchina sulla quale non è installata una distribuzione Linux, allora conviene partire dalla versione LiveCD di una distribuzione. Questo consente all'utente di far partire Linux sulla macchina in oggetto e di determinare in maniera semplice le opzioni di configurazione del kernel e che consentono il funzionamento ottimale della macchina stessa.

===Dove si trova la configurazione del kernel?===

Quasi tutte le distribuzioni forniscono il file di configurazione nello stesso pacchetto del kernel. Si consiglia di leggere la documentazione relativa alla distribuzione stessa per sapere dove viene installato il file di configurazione. Solitamente si trova da qualche parte in una sotto-directory di <tt>/usr/src/linux/</tt>.

{{Box|Nota per Debian (NdT)|In debian il file di configurazione di ogni kernel installato si trova in <tt>/boot/</tt> ed ha come nome <tt>config-''versione''</tt>.}}

Se avete difficoltà a trovare la configurazione del kernel, allora guardate nel kernel stesso. I kernel di molte distribuzioni sono compilati in modo da includere il file di configurazione dentro il filesystem <tt>/proc</tt>. Per verificare se questo è il vostro caso, digitate:

$ ls /proc/config.gz

/proc/config.gz

Se il file ''/proc/config.gz'' è presente, allora copiatelo nella directory del sorgente kernel ed estraetelo:

 

Copiate questo file di configurazione nella vostra directory del kernel e rinominatelo in ''.config''.

 

Usando questo file di configurazione si dovrebbe ottenere sempre un file immagine del kernel (un ''kernel ricompilato'', NdT) funzionante sulla propria macchina.

 

===Determinare quali moduli siano necessari===

Usando il file di configurazione fornito dalla vostra distribuzione il tempo richiesto per la compilazione del kernel è molto lungo poiché tutti i possibili driver vengono abilitati. Si dovrebbe cercare di abilitare solo i driver per l'hardware presente nel sistema, così da ridurre i tempi di compilazione del kernel. Inoltre, compilando ''staticamente'' (invece che come moduli) alcuni o tutti i driver necessari, si riduce la memoria utilizzata ed in alcune architetture si velocizza il funzionamento del sistema. Per escludere i driver dal kernel è necessario però determinare quali moduli sono indispensabili per il funzionamento dell'hardware installato. Attraverso l'utilizzo di due esempi, cercheremo di spiegare come determinare quali driver siano indispensabili al controllo dell'hardware.

 

Le informazioni che mettono in relazione i dispositivi ai driver presenti nel kernel sono conservate in varie parti del sistema. Uno dei posti più importanti dove sono salvate queste informazioni è il filesystem virtuale ''sysfs''. All'avvio di Linux, ''sysfs'', dovrebbe essere montato dagli script di inizializzazione della vostra distribuzione nella directory ''/sys''. ''sysfs'' consente di dare un'occhiata a come le varie parti del kernel sono legate l'una a l'altra, questo lo si deduce grazie ai vari collegamenti simbolici (''symlink'' NdT) che puntano all'interno dell'intero filesystem.

 

In tutti gli esempi di seguito, saranno riportati i veri percorsi (''path'' NdT) di ''sysfs'' corrispondenti ad hardware specifico. La vostra macchina sarà certamente diversa, ma la posizione  relativa delle informazioni sarà la stessa. Non ci si deve allarmare se i nomi di file nel ''sysfs'' non sono i medesimi, ciò è normale e prevedibile.

 

Inoltre, la struttura interna del file di sistema ''sysfs'' subisce modifiche, a causa sia della riorganizzazione dei driver sia del fatto che gli sviluppatori del kernel trovano nuovi modi per meglio presentare in ''user space'' le strutture interne del kernel. A causa di questo, col tempo, alcuni dei ''symlink'', precedentemente menzionati in questo capitolo, possono non essere presenti. Tuttavia, le informazioni sono ancora tutte presenti, al massimo sono state un po' spostate.

 

 

Uno degli elementi più comuni ed importanti in un sistema è la scheda di rete. È essenziale capire quale driver la controlla ed attivarlo nella configurazione in maniera da consentire un corretto funzionamento delle connessioni di rete.

 

Primo: partendo dalle connessioni di rete si risale al device PCI

<pre>$ ls /sys/class/net/

eth0  eth1  eth2  lo</pre>

 

La directory ''lo'' rappresenta il dispositivo di rete loopback, ed non è dipendente da nessun dispositivo di rete realmente installato. Invece si dovrebbe riservare particolare attenzione alle directory ''eth0'', ''eth1'' e ''eth2'', dato che si riferiscono a dispositivi realmente esistenti

 

Per determinare di quali dispositivi ci si deve occupare, si utilizza il comando ''ifconfig'':

 

eth2 Link  encap:UNSPEC  HWaddr 00-02-3C-04-11-09-D2-BA-00-00-00-00-00-00-00

        inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

 

<pre>eth0 Link  encap:Ethernet  HWaddr 00:12:3F:65:7D:C2

inet  addr:192.168.0.13  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0</pre>

Questo risultato dimostra che il dispositivo Ethernet si vede assegnato un indirizzo IP valido (<tt>inet</tt>).

Ora, dopo che abbiamo individuato il dispositivo <tt>eth0</tt> e ci siamo accertati di volerlo abilitare nel nostro nuovo kernel, dobbiamo individuare quale driver lo controlla. Ciò si realizza con una semplice procedura, che è quella si seguire i link nel filesystem sysfs, basta digitare un comando di una sola riga:

Il risultato mostra che il modulo <tt>e1000</tt> controlla il dispositivo di rete <tt>eth0</tt>. Il comando ''basename'' racchiude in un'unica linea di comando i seguenti passaggi:

: 1. Individua il symlink ''/sys/class/net/eth0/device'' contenuto all'interno della directory ''/sys/device/'', la quale contiene le informazioni relative al dispositivo che controlla ''eth0''. Fate attenzione al fatto che nelle nuove versioni del kernel la directory ''/sys/class/net/eth0'' potrebbe essere un symlink.  

: 2. All'interno della directory che descrive il dispositivo in sysfs, c'è un symlink che punta al driver relativo a questo dispositivo. Questo symlink è nominato ''driver'', pertanto si segue questo collegamento.

: 3. All'interno della directory che descrive il driver in sysfs, c'è un symlink che punta al modulo che si trova all'interno del driver in oggetto. Questo symlink è chiamato <tt>module</tt>. Noi cerchiamo l'oggetto a cui punta questo symlink, per ottenerlo ci serviamo del comando ''readlink'', il quale produce un risultato simile a questo:

:<pre> ../../../../module/e1000</pre>

: 4. Dato che a noi interessa solo il nome del modulo e ci disinteressiamo del resto del risultato ottenuto con il comando ''readlink'', tenendo solo la parte più a destra del risultato. Questo è appunto ciò che il comando ''basename'' realizza. Applicandolo direttamente all'intero percorso, questo comando ci ritorna quanto segue:

Così abbiamo inserito il lungo risultato del symlink, ottenuto da ''readlink'', quale parametro nel programma ''basemane'', permettendo così l'intero processo di essere realizzato in una sola riga.

Ora che abbiamo identificato il nome del modulo, si dovrebbe trovare l'opzione della configurazione del kernel che lo controlla. Si può cercare nei vari menu di configurazione dei dispositivi di rete oppure cercare nel codice sorgente del kernel stesso per essere sicuri di avere l'opzione giusta.

<pre>

./drivers/net/e1000/Makefile:e1000-objs := e1000_main.o e1000_hw.o e1000_ethtool.o e1000_param.o

</pre>

Si precisa che "e1000'', usato in questo esempio, deve essere sostituito con il nome del modulo che state analizzando.

La cosa che ci interessa nel risultato del precedente comando ''find'' sono le righe dove compaia il termine <tt>'''CONFIG_'''</tt>. Questa è l'opzione di configurazione che il kernel deve aver attivato per poter compilare il modulo. Nell'esempio precedente l'opzione di configurazione che c'interessa è pertanto <tt>CONFIG_E1000</tt>.

Adesso si dispone dell'informazione necessaria per poter configurare il kernel. Si esegue lo strumento menu di configurazione:

Dopodiché si prema il tasto / (slash) (che ha il compito di far partire una ricerca), e si digita l'opzione di configurazione, senza la parte di testo <tt>CONFIG_</tt>. Questo processo è mostrato nella [[:Immagine:Config_search.png|figura 7-1]].

[[Immagine:Config_search.png|center|frame|''Figura 7-1. Ricerca in menuconfig.'']]

[[Immagine:Config_search_found.png|center|frame|''Figura 7-2. Risultato della ricerca in menuconfig.'']]

Il primo elemento nella schermata mostra l'opzione che stavate cercando. Le informazioni mostrate dalla schermata vi dicono che, per attivare il modulo <tt>E1000</tt> nel kernel,  la seguente opzione di configurazione deve essere abilitata:

Questo modo di procedere funziona per ogni tipo di dispositivo attivo nel kernel.

Come secondo esempio, esaminiamo ora un convertitore USB-seriale che è presente nel nostro sistema preso ad esempio. Attualmente il convertitore è collegato alla porta ''/dev/ttyUSB0'', pertanto si deve prendere in esame la sezione tty del ''sysfs''.

<pre>$ ls /sys/class/tty/ | grep USB

Potete ora eseguire una ricerca di questo dispositivo nel ''sysfs'' allo scopo di trovare il modulo che lo gestisce, utilizzando la stessa procedura mostrata nella sezione precedente:

Dopodiché, per poter individuare l'opzione di configurazione che si deve abilitare, si cerca nell'albero del codice sorgente del kernel:

./drivers/usb/serial/Makefile:obj-$(CONFIG_USB_SERIAL_PL2303) += pl2303.o</pre>

Si utilizzi lo strumento di configurazione del kernel, come indicato in [[:Immagine:Config_search_pl2303.png|figura 7-3]], per trovare l'opzione adeguata da abilitare relativa al settaggio dell'opzione CONFIG_USB_SERIAL_PL2303.

[[Immagine:Config_search_pl2303.png|center|frame|''Figura 7-3. Ricerca di USB_SERIAL_PL2303''.]]

Nel nostro caso il risultato è mostrato nella [[:Immagine:Config_search_pl2303_found.png|figura 7-4]].

[[Immagine:Config_search_pl2303_found.png|center|frame|''Figura 7-4. Risultato della ricerca di USB_SERIAL_PL2303'']]

Ciò mostra esattamente dove trovare l'opzione <tt>USB Profilic 2303 Single Port Serial Driver</tt> che è necessaria alla corretta gestione di questo dispositivo.

: 1. Trovate la corretta classe di dispositivi in ''sysfs'' relativa al dispositivo che ci interessa. I dispositivi di rete sono elencati in ''/sys/class/net'', mentre i dispositivi tty sono elencati in ''/sys/class/tty''. Gli altri vari dispositivi si trovano in altre sotto-directory di ''/sys/class'', a seconda del tipo.

: 2. Ricercate nell'albero di ''sysfs''  il nome del modulo che controlla il dispositivo in oggetto. Lo si trova in ''/sys/class/class_name/device_name/device/driver/module'', la ricerca è agevolata se si utilizzano i comandi ''readlink'' e ''basename''.

:<pre>$ basename `readlink /sys/class/class_name/device_name/device/driver/module`</pre>

: 3. Ricercate nei file Makefile con ''find'' e ''grep'' le opzioni <tt>CONFIG_</tt> che abilitano il modulo

:<pre>$ find -type f -name Makefile | xargs grep ''module_name''</pre>

: 4. Ricercate l'opzione trovata nel sistema di configurazione del kernel, dopodiché andate dove indicato dal menu per attivare il driver in oggetto.

Dopo esserci infilati nel ''sysfs'' e aver seguito i sui symlinks per ricercare passo passo i nomi dei moduli, presentiamo un semplice script che farà per noi tutto il lavoro in un modo leggermente diverso:

done | rev | cut -f i -d '/' | rev | sort -u

Si può scaricare un file d'esempio, contenente questo script, dal sito web del libro, riportato nella sezione ''Come contattarci'' che si trova nella prefazione.

Questo script cerca nel ''sysfs'' tutti file chiamati ''modalias''. Il file ''modalias'' contiene gli alias dei moduli e comunica al comando ''modprobe'' quali moduli debbano essere caricati per ogni dispositivo. L'alias del modulo è composto da una combinazione di: produttore del dispositivo, ID, tipo di classe ed altri identificativi univoci per il tipo di dispositivo in questione. Tutti i moduli del driver del kernel hanno una lista interna dei dispositivi che supportano, che è generata automaticamente dalla lista dei dispositivi che il driver comunica al kernel di poter supportare. Il comando ''modprobe'' ricerca tutti i dispositivi nella lista di tutti i driver e cerca di trovare una corrispondenza confrontando l'alias. Se trova una corrispondenza, allora provvede al caricamento del modulo (questa procedura è la stessa seguita dal caricamento automatico dei driver in Linux).

Lo script prevede l'arresto del programma ''modprobe'' prima di caricare il modulo, e visualizza a schermo solo le azioni che eseguirebbe. Questo ci d&agrave; una lista di tutti i moduli che sono necessari al controllo di tutti i dispositivi del sistema. Eseguendo una piccola pulizia della lista, ordinandola e selezionando i campi adeguati,  

otteniamo il seguente risultato:

$ find_all_modules.sh

snd-pmc.ko

Questa è la lista di tutti i moduli che sono necessari alla gestione dell'hardware della macchina.

Lo script mostrerà probabilmente alcuni messaggi di errore che possono essere del tipo:

<pre>FATAL: Module pci:v00008086d00002592sv000010CFsd000012E0bc03sc00i00 not found.

FATAL: Module serio:ty01pr00id00ex00 not found.</pre>

Questo ci dice che non si trova un modulo che gestisce quel dispositivo. Questo non deve comunque interessare più di tanto, poiché alcuni dispositivi non hanno driver nel kernel che lavorino per loro.

==Determinare il modulo corretto partendo da zero==

Talvolta non c'è la possibilità di avere un kernel funzionante su una macchina in modo da determinare quali moduli del kernel siano necessari per gestire l'hardware. Oppure si è aggiunto del nuovo hardware al sistema e bisogna trovare le opzioni della configurazione necessarie a farlo funzionare correttamente. Questa sezione illustrerà come determinare le opzioni di configurazione necessarie ad far funzionare l'hardware.

Il modo più semplice per capire quale driver controlla un nuovo dispositivo è quello di compilare come moduli tutti i driver di quel tipo disponibili nei sorgenti del kernel, e lasciare che il processo di avvio tramite ''udev'' associ il driver al dispositivo. Una volta fatto ciò, si dovrebbe essere in grado di risalire al driver necessario seguendo i passi descritti precedentemente, ed infine ricompilare il kernel abilitando il solo driver necessario.

===Dispositivi USB===

===Un aiuto dallo script===