Сборка модулей ядра

Введение

Ядро Linux содержит в себе множество кода, поддерживающего ту или иную возможность или оборудование. Основная часть этого кода (обычно это код поддержки процессоров, памяти и других базовых вещей) вкомпилирована в ядро и загружается с ним, а части кода, необходимые только части пользователей — драйверы устройств, поддержка файловых систем, и т. д. — собраны в виде модулей. Модули могут подключаться к ядру по команде пользователя (modprobe, insmod) или автоматически при помощи udev, а также быть выгружены либо самим ядром, либо командой rmmod.

Большинство модулей находится в пакете ядра, однако иногда по техническим, административным или юридическим причинам некоторые модули выносятся в отдельные пакеты, и, соответственно, собираются отдельно.

О модулях и названиях

Поскольку в репозитории может быть множество ядер, модули собираются особым способом: имеется пакет с исходными кодами модуля, и пакеты с модулями, собранным для конкретного ядра. При этом SRPM второго содержит только .spec и патчи, а исходные коды получает по сборочным зависимостям. Таким образом, для модуля module и варианта ядра flavour у нас имеются пакеты с именами

• kernel-source-module — содержит только исходники
• kernel-modules-module-flavour — модуль module, собранный для ядра flavour (например, kernel-modules-nvidia-std-def)

Поле release пакетов с модулями заполняется так: alt<module release>.<kernel version>.<kernel release>, где

• module release — релиз собственно модуля, то есть если мы обновили именно модуль, то это поле изменяется
• kernel version — версия ядра в формате 65535 * major version + 256 * mid version + minor version, то есть 2.6.25 = 132633. Не пугайтесь, это число рассчитывает скрипт, описанный позже.
• kernel release — номер релиза пакета с ядром.

К примеру, модуль с nvidia для ядра kernel-image-std-def-2.6.25-alt8 будет называться kernel-modules-nvidia-std-def-173.14.12-alt1.132633.8.

Как собрать модуль локально

Данная фаза нужна в первую очередь для тестирования модуля, и, в общем-то, необязательна, но полезна для понимания процесса.

Что нам нужно

Кроме gcc, make и прочих стандартных сборочных вещей нам нужно kernel-headers-modules-<flavour> (и всё что от него зависит). Этот пакет содержит ту часть исходных кодов, заголовочных файлов, make-файлов и скриптов, которые необходимы для сборки модулей для данного ядра.

Сборка

Скачав и распаковав исходники модуля, мы обнаружим что просто make обычно не работает. Эта проблема специфична для Sisyphus/ALT Linux и состоит в том, что для сборки модуля необходимы заголовки ядра, которые ищутся в пути/lib/modules/<currnet kernel version>/build, но не могут быть найдены там, потому что в ALT Linux и Sisyphus доступ пользователям в /lib/modules/ запрещён.

Для того, чтобы обойти эту проблему, нужно переопределить переменную (обычно KERNELSOURCE или KSRC) в Makefile. Далее запускаем сборку, например make KSRC=/usr/src/linux-2.6.25-std-def. Обычно модуль после этого собирается.

Собранный модуль можно попробовать загрузить с помощью insmod или положить его к другим модулям ядра в /lib/modules/<kernelversion> и загрузить modprobe. Если модуль загрузился и работает, то можно переходить к следующей части.

Как собрать модуль правильно

Почему предыдущий способ неправилен? Потому что недистрибутивен. Для нормальной сборки нам нужны:

• знание git (крайне желательно хотя бы начальное знание!)
• умение пользоваться gear и hasher
• настроенный hasher
• доступ на git.alt (для публикации результатов)
• достаточно терпения

Сборка kernel-source-module

Для начала нам стоит собрать пакет с исходниками модуля. Этот пакет прост, и фактически содержит в себе только упакованные исходники, а его сборка состоит только в запаковке. Для примера лучше взять что нибудь несложное и готовое, например, сделать так:

git clone  git://git.altlinux.org/people/silicium/packages/kernel-source-heci.git
mkdir kernel-source-module
cd kernel-source-module
git init-db
распаковать исходники
git add .
git commit -a -m "version" (ну или вариации)
git branch -m upstream (чтобы потом докладывать)
git checkout -b master
cp ../kernel-source-heci/.gear* .
cp ../kernel-source-heci/*.spec
mv kernel-source-heci.spec kernel-source-module.spec

Редактируем по образу и подобию kernel-source-module.spec — обычно там надо заменить имя модуля, версию, описание и changelog, а сам процесс сборки обычно можно не трогать.

git add .gear *.spec
git commit -a

Далее собираем пакет при помощи gear. В результате в пакете должен оказаться всего один файл, а именно /usr/src/kernel/sources/kernel-source-module.tar.bz2

Обратите внимание на то, что некоторые пакеты с исходниками в своём имени содержат версию, например, kernel-source-heci-5.0.0.31-5.0.0.31-alt1. Это сделано для того, чтобы можно было иметь возможность собирать разные версии ядер с разными версиями модулей (например, новые модули не собираются с 2.6.18).

Сборка самого модуля

Про шаблоны

Поскольку править спеки каждого пакета с модулями для каждой версии ядра несколько глупо, была разработана схема, при которой для каждого модуля создается шаблон, а специально обученный скрипт подгоняет этот шаблон к конкретному ядру (в том числе вычисляет релиз модуля) и собирает пакет с модулем. Сами шаблоны хранятся в git-репозитории, в котором есть множество веток, ветки с шаблонами называются template/<module>/<distro>, где module — это собственно название модуля (например, nvidia) а distro — это то, подо что мы собираем. Обычно это sisyphus, но, поскольку для разных бранчей шаблоны приходиться менять, можно установить поле distro в соответствующее значение. Обычно используется alt-linux-4.0 для branch/4.0 и alt-linux-4.1 для branch/4.1.

Подготовка шаблона

Для начала нам нужны утилиты для сборки модулей, взять которые пока можно только из гита, например отсюда:

git clone git://git.altlinux.org/people/silicium/packages/kernel-build-scripts.git

Теперь нам нужна копия репозитария с модулями. Для того чтобы скрипты нашли модули, директория, содержащая копию, должна назваться modules и содержаться в директории kernel-build-scripts:

cd kernel-build-scripts &&
git clone git://git.altlinux.org/people/silicium/packages/kernel-modules.git modules

После этого нам нужно создать новую ветку

git checkout -b template/module/sisyphus origin/template/heci/sisyphus
rm -f SOURCES/*
mv kernel-modules-heci.spec kernel-modules-module.spec

Теперь редактируем спек, меняем: имя, версию, описания, чейнджлог, возможно надо будет поправить опции для сборки. И коммитим.

add *.spec
git commit -a

Сборка

Теперь в директории kernel-build-scripts запустим скрипт для сборки модулей

./buildmodules --hasher --hsh-workdir=/home/silicium/hasher  -k std-def module

Hint -k flavour можно делать несколько раз
Hint Сборка модулей на x86_64 под i586 может выгладит так

./buildmodules --hasher --hsh-workdir=/home/silicium/hasher --hsh-options '--apt-conf /home/silicium/i586/apt.conf' --target i586 -k ....

Логи сборки складываются в out/logs/kernel-modules-module-flavour.log.

Если сборка не удалась и нужно что-то поменять, то после этого можно сделать

git commit -a --amend

и попробовать ещё раз, до тех пор, пока модуль не соберется.

Подробнее про опции скриптов buildkernel и buildmodules можно прочитать в файле README.koi8 из репозитория kernel-build-scripts.

Как выложить модуль в репозитарий

Для начала необходимо у себя в git создать репозитарий и залить kernel-source-module:

ssh git.alt init-db kernel-source-module
cd kernel-source-module
git remote add public ssh://git.alt/people/user/packages/kernel-source-module
git push --all public

Потом - выложить kernel-modules

ssh git.alt clone /people/silicium/packages/kernel-modules
cd kernel-build-scripts/modules
git remote add public ssh://git.alt/people/user/packages/kernel-modules
git remote push --all public

Осталось подписать и залить в incoming SRPM пакеты.

Важное замечание: для того чтобы сборка прошла правильно, SRPM с kernel-source-module должен быть собран до сборки kernel-modules-module.

Рекомендации по взаимодействию с мейнтейнирами ядер

Для нормальной совместной работы рекомендуется:

• Оповестить мейнтейнеров ядер (в списке рассылки devel-kernel), о том что есть ваш модуль,
• При обновлении модуля обновлять сборки под максимальное количество ядер,
• Настроить git remote на kernel-modules других мейнтенеров,
• В спеках kernel-modules- поле Packager установить в Kernel Maintainers team.