Handbuch:Parts/Installation/Kernel

From Gentoo Wiki
Jump to:navigation Jump to:search
This page is a translated version of the page Handbook:Parts/Installation/Kernel and the translation is 47% complete.
Outdated translations are marked like this.


Warnung
Bitte versuchen Sie nicht, den Anweisungen aus dem Handbook:Parts Namespace (DIESE SEITE) oder den Unterseiten zu folgen. Handbook:Parts ist ein Meta-Handbuch, um Text über Transklusion in andere Handbücher einzufügen. Bitte verwenden Sie die Architektur-spezifischen Handbücher für eine vollständige Installations-Anleitung.
Parts Handbuch
Installation
Über die Installation
Auswahl des Mediums
Konfiguration des Netzwerks
Vorbereiten der Festplatte(n)
Installation des Stage Archivs
Installation des Basissystems
Konfiguration des Kernels
Konfiguration des Systems
Installation der Tools
Konfiguration des Bootloaders
Abschluss
Arbeiten mit Gentoo
Portage-Einführung
USE-Flags
Portage-Features
Initskript-System
Umgebungsvariablen
Arbeiten mit Portage
Dateien und Verzeichnisse
Variablen
Mischen von Softwarezweigen
Zusätzliche Tools
Eigener Portage-Tree
Erweiterte Portage-Features
Netzwerk-Konfiguration
Zu Beginn
Fortgeschrittene Konfiguration
Modulare Vernetzung
Drahtlose Netzwerke
Funktionalität hinzufügen
Dynamisches Management


Optional: Firmware und/oder Microcode installieren

Firmware

Linux Firmware

Bevor wir uns mit den Abschnitten zur Kernelkonfiguration befassen, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass für einige Hardwaregeräte zusätzliche, manchmal nicht FOSS-konforme Firmware auf dem System installiert werden muss, damit sie korrekt funktionieren. Dies ist häufig der Fall bei drahtlosen Netzwerkschnittstellen, die sowohl in Desktop- als auch in Laptop-Computern zu finden sind. Auch moderne Videochips von Herstellern wie AMD, NVIDIA und Intel benötigen oft externe Firmware-Dateien, um voll funktionsfähig zu sein. Die meiste Firmware für moderne Hardwaregeräte ist im Paket sys-kernel/linux-firmware zu finden.

Es wird empfohlen, das Paket sys-kernel/linux-firmware vor dem ersten Neustart des Systems zu installieren, um die Firmware im Bedarfsfall zur Verfügung zu haben:

root #emerge --ask sys-kernel/linux-firmware
Hinweis
Die Installation bestimmter Firmware-Pakete erfordert oft das Akzeptieren der zugehörigen Firmware-Lizenzen. Falls erforderlich, finden Sie im Lizenzhandhabungsabschnitt des Handbuchs Hilfe zum Akzeptieren von Lizenzen.

Es ist wichtig zu beachten, dass Kernel-Symbole, die als Module (M) gebaut sind, ihre zugehörige Firmware-Dateien aus dem Dateisystem laden, wenn sie vom Kernel geladen werden. Für Symbole, die als Module geladen werden, ist es nicht notwendig, die Firmware-Dateien des Geräts in das Binärabbild des Kernel aufzunehmen.

Architecture specific firmware

Hinweis
Placeholder for architecture-specific firmware information

Microcode

Neben Grafik- und Netzwerk-Hardware können auch CPUs Firmware-Updates benötigen. Dieser Typ von Firmware wird Microcode genannt. Manchmal sind aktuelle Versionen von Microcode erforderlich, um Stabilitätsprobleme, Sicherheitsprobleme oder andere Bugs in CPU-Hardware zu patchen.

Microcode Updates für AMD CPUs sind in dem bereits genannten Paket sys-kernel/linux-firmware enthalten. Microcode Updates für Intel CPUs sind in dem Paket sys-firmware/intel-microcode enthalten. Dieses muss zusätzlich installiert werden. Weitere Informationen finden Sie im Microcode Artikel, in dem auch beschrieben wird, wie Microcode Updates auf der CPU aktiviert werden.

Kernel konfigurieren und Kompilieren

Nun ist es an der Zeit, die Kernel-Quellen zu konfigurieren und zu kompilieren. Für die Zwecke der Installation werden drei Ansätze für die Kernelverwaltung vorgestellt, jedoch kann zu jedem Zeitpunk nach der Installation ein neuer Ansatz gewählt werden.

In der Reihenfolge vom geringsten bis zum größten Aufwand:

Full automation approach: Distribution kernels
A Distribution Kernel is used to configure, automatically build, and install the Linux kernel, its associated modules, and (optionally, but enabled by default) an initramfs file. Future kernel updates are fully automated since they are handled through the package manager, just like any other system package. It is possible provide a custom kernel configuration file if customization is necessary. This is the least involved process and is perfect for new Gentoo users due to it working out-of-the-box and offering minimal involvement from the system administrator.
Hybrid approach: Genkernel
New kernel sources are installed via the system package manager. System administrators use Gentoo's genkernel tool to generically configure, automatically build and install the Linux kernel, its associated modules, and (optionally, but not enabled by default) an initramfs file. It is possible provide a custom kernel configuration file if customization is necessary. Future kernel configuration, compilation, and installation require the system administrator's involvement in the form of running eselect kernel, genkernel, and potentially other commands for each update.
Full manual approach
New kernel sources are installed via the system package manager. The kernel is manually configured, built, and installed using the eselect kernel and a slew of make commands. Future kernel updates repeat the manual process of configuring, building, and installing the kernel files. This is the most involved process, but offers maximum control over the kernel update process.
Vollständiger Automatisierungsansatz: Distributionskernel
Ein Distributionskernel wird verwendet, um den Linux-Kernel, seine dazugehörigen Module und (optional, aber standardmäßig aktiviert) eine initramfs-Datei zu konfigurieren, automatisch zu bauen und zu installieren. Zukünftige Kernel-Aktualisierungen sind vollständig automatisiert, da sie über den Paketmanager abgewickelt werden, genauso wie jedes andere Systempaket. Es ist möglich eine eigene Kernelkonfigurationsdatei bereitzustellen, wenn Anpassungen notwendig sind. Dies ist der am wenigsten aufwendige Prozess und eignet sich perfekt für neue Gentoo-Benutzer, da er sofort funktioniert und nur minimale Eingriffe des Systemadministrators erfordert.
Hybridansatz: Genkernel
Neue Kernelquellen werden über den Systempaketmanager installiert. Systemadministratoren benutzen Gentoos genkernel Werkzeug, um den Linux-Kernel, seine dazugehörigen Module und (optional aber nicht standardmäßig aktiviert) eine initramfs-Datei zu konfigurieren, automatisch zu bauen und zu installieren. Es ist möglich, eine benutzerdefinierte Kernelkonfigurationsdatei bereitzustellen, wenn eine Anpassung erforderlich ist. Zukünftige Kernelkonfigurationen, -kompilierungen und -installationen erfordern die Beteiligung des Systemadministrators in Form der Ausführung von eselect kernel, genkernel und möglicherweise andere Befehle für jede Aktualisierung.
Vollständige manuelle Vorgehensweise
Neue Kernelquellen werden über den Systempaketmanager installiert. Der Kernel wird manuell konfiguriert, gebaut und installiert unter Verwendung des eselect kernel und einer Reihe von make Befehlen. Künftige Kernel-Updates wiederholen den manuellen Prozess des Konfigurierens, Erstellens und Installieren der Kernel-Dateien. Dies ist der aufwändigste Prozess, bietet aber maximale Kontrolle über den Kernel-Aktualisierungsprozess.

Der Kern, um den alle Distributionen gebaut sind, ist der Linux Kernel. Er ist die Schicht zwischen den Benutzerprogrammen und der Systemhardware. Obwohl das Handbuch seinen Benutzern verschiedene Kernel-Quellen anbietet, ist eine umfassendere Auflistung mit detaillierter Beschreibung auf der Kernel Übersichtsseite verfügbar.

Tipp
Kernel installation tasks such as, copying the kernel image to /boot or the EFI System Partition, generating an initramfs and/or Unified Kernel Image, updating bootloader configuration, can be automated with installkernel. Users may wish to configure and install sys-kernel/installkernel before proceeding. See the Kernel installation section below for more more information.

Distribution kernels

Distribution Kernels are ebuilds that cover the complete process of unpacking, configuring, compiling, and installing the kernel. The primary advantage of this method is that the kernels are updated to new versions by the package manager as part of @world upgrade. This requires no more involvement than running an emerge command. Distribution kernels default to a configuration supporting the majority of hardware, however two mechanisms are offered for customization: savedconfig and config snippets. See the project page for more details on configuration.

Installing a distribution kernel

Before installing the kernel package the dracut USE flag needs to be added for the package sys-kernel/installkernel in /etc/portage/package.use:

DATEI /etc/portage/package.use/installkernelEnable dracut support
sys-kernel/installkernel dracut

Users may also wish to enable additional sys-kernel/installkernel USE flags at this stage. See the Installation/Kernel#Installkernel section for details.

To build a kernel with Gentoo patches from source, type:

root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel

System administrators who want to avoid compiling the kernel sources locally can instead use precompiled kernel images:

root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel-bin
Optional: Signed kernel modules

The kernel modules in the prebuilt distribution kernel (sys-kernel/gentoo-kernel-bin) are already signed. To sign the modules of kernels built from source enable the modules-sign USE flag, and optionally specify which key to use for signing in /etc/portage/make.conf:

DATEI /etc/portage/make.confEnable module signing
USE="modules-sign"

# Optionally, to use custom signing keys.
MODULES_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
MODULES_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem" # Only required if the MODULES_SIGN_KEY does not also contain the certificate.
MODULES_SIGN_HASH="sha512" # Defaults to sha512.

If MODULES_SIGN_KEY is not specified the kernel build system will generate a key, it will be stored in /usr/src/linux-x.y.z/certs. It is recommended to manually generate a key to ensure that it will be the same for each kernel release. A key may be generated with:

root #openssl req -new -nodes -utf8 -sha256 -x509 -outform PEM -out kernel_key.pem -keyout kernel_key.pem
Hinweis
The MODULES_SIGN_KEY and MODULES_SIGN_CERT may be different files. For this example the pem file generated by OpenSSL includes both the key and the accompanying certificate, and thus both variables are set to the same value.

OpenSSL will ask some questions about the user generating the key, it is recommended to fill in these questions as detailed as possible.

Store the key in a safe location, at the very least the key should be readable only by the root user. Verify this with:

root #ls -l kernel_key.pem
 -r-------- 1 root root 3164 Jan  4 10:38 kernel_key.pem 

If this outputs anything other then the above, correct the permissions with:

root #chown root:root kernel_key.pem
root #chmod 400 kernel_key.pem
Optional: Signing the kernel image (Secure Boot)

The kernel image in the prebuilt distribution kernel (sys-kernel/gentoo-kernel-bin) is already signed for use with Secure Boot. To sign the kernel image of kernels built from source enable the secureboot USE flag, and optionally specify which key to use for signing in /etc/portage/make.conf. Note that signing the kernel image for use with secureboot requires that the kernel modules are also signed, the same key may be used to sign both the kernel image and the kernel modules:

DATEI /etc/portage/make.confEnable custom signing keys
USE="modules-sign secureboot"

# Optionally, to use custom signing keys.
MODULES_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
MODULES_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem" # Only required if the MODULES_SIGN_KEY does not also contain the certificate.
MODULES_SIGN_HASH="sha512" # Defaults to sha512.

# Optionally, to boot with secureboot enabled, may be the same or different signing key.
SECUREBOOT_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
SECUREBOOT_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem"
Hinweis
The SECUREBOOT_SIGN_KEY and SECUREBOOT_SIGN_CERT may be different files. For this example the pem file generated by OpenSSL includes both the key and the accompanying certificate, and thus both variables are set to the same value.
Hinweis
For this example the same key that was generated to sign the modules is used to sign the kernel image. It is also possible to generate and use a second separate key for signing the kernel image. The same OpenSSL command as in the previous section may be used again.

See the above section for instructions on generating a new key, the steps may be repeated if a separate key should be used to sign the kernel image.

To successfully boot with Secure Boot enabled, the used bootloader must also be signed and the certificate must be accepted by the UEFI firmware or Shim. This will be explained later in the handbook.

Upgrading and cleaning up

Once the kernel is installed, the package manager will automatically update it to newer versions. The previous versions will be kept until the package manager is requested to clean up stale packages. To reclaim disk space, stale packages can be trimmed by periodically running emerge with the --depclean option:

root #emerge --depclean

Alternatively, to specifically clean up old kernel versions:

root #emerge --prune sys-kernel/gentoo-kernel sys-kernel/gentoo-kernel-bin

Post-install/upgrade tasks

Distribution kernels are capable of rebuilding kernel modules installed by other packages. Portage provides a hook with dist-kernel USE flag which is part of linux-mod-r1.eclass and controls a subslot dependency on virtual/dist-kernel.

This USE flag should be applied globally if using a distribution kernel inside /etc/portage/make.conf. Doing so will allow packages such as sys-fs/zfs and x11-drivers/nvidia-drivers to automatically be rebuilt against a newly updated kernel and, if applicable, will re-generate the initramfs accordingly.

Manually rebuilding the initramfs or Unified Kernel Image

If required, manually trigger such rebuilds by, after a kernel upgrade, executing:

root #emerge --ask @module-rebuild

If any kernel modules (e.g. ZFS) are needed at early boot, rebuild the initramfs afterward via:

root #emerge --config sys-kernel/gentoo-kernel
root #emerge --config sys-kernel/gentoo-kernel-bin

Installieren der Kernel-Quellen

{{Note|Dieser Abschnitt ist nur relevant, wenn Sie den folgenden genkernel} (hybrid) oder manuellen Kernelverwaltungsansatz verwenden.}

The use of sys-kernel/installkernel is not strictly required, but highly recommended. When this package is installed, the kernel installation process will be delegated to installkernel. This allows for installing several different kernel versions side-by-side as well as managing and automating several tasks relating to kernel installation described later in the handbook. Install it now with:

root #emerge --ask sys-kernel/installkernel

Für die Installation und Kompilierung des Kernels für amd64-basierte Systeme empfiehlt Gentoo das Paket sys-kernel/gentoo-sources.

Wählen Sie eine geeignete Kernelquelle und installieren Sie sie mit emerge:

root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-sources

Dieser Befehl installiert die Quellen des Linux-Kernels in dem Verzeichnis /usr/src/. Im Namen des angelegten Unterverzeichnisses steht die Version des Linux-Kernels (beispielsweise /usr/src/linux-4.9.16-gentoo). Der emerge-Befehl erzeugt einen symbolischen Link /usr/src/linux auf dieses Verzeichnis, wenn das USE-Flag symlink bei dem Paket gesetzt ist.

Es ist gute Praxis, einen Symlink /usr/src/linux auf das Verzeichnis mit dem Source-Code der Kernel-Version zeigen zu lassen, die auf dem System läuft. Dieser Symlink wird nicht automatisch erzeugt. Er kann jedoch einfach mit Hilfe des eselect Kernel Modules erzeugt werden.

Weitere Informationen über Zweck und Handhabung des Symlinks finden Sie unter Kernel/Upgrade.

Lassen Sie eine Liste der installierten Kernel anzeigen:

root #eselect kernel list
Available kernel symlink targets:
  [1]   linux-6.6.21-gentoo

Mit folgendem Befehl können Sie einen symbolischen Link namens linux anlegen:

root #eselect kernel set 1
root #ls -l /usr/src/linux
lrwxrwxrwx    1 root   root    12 Oct 13 11:04 /usr/src/linux -> linux-6.6.21-gentoo

Alternative: Genkernel

Hinweis
In case it was missed, this section requires the kernel sources to be installed. Be sure to obtain the relevant kernel sources, then return here for the rest of section.

Wenn eine vollständig manuelle Konfiguration zu entmutigend erscheint, sollten Systemadministratoren die Verwendung von genkernel als hybriden Ansatz zur Kernelwartung in Betracht ziehen.

Genkernel stellt eine generische Kernel-Konfigurationsdatei bereit, 'gen'eriert automatisch den 'kernel', initramfs und die zugehörigen Module und installiert dann die resultierenden Binärdateien an den entsprechenden Stellen. Dies führt zu einer minimalen und generischen Hardwareunterstützung für den ersten Systemstart und ermöglicht eine zusätzliche Aktualisierungskontrolle und Anpassung der Kernelkonfiguration in der Zukunft.

Seien Sie informiert: Während die Verwendung von genkernel zur Wartung des Kernels Systemadministratoren mehr Kontrolle über die Aktualisierung des Systemkerns, initramfs und anderer Optionen bietet, erfordert es Zeit und Aufwand, um zukünftige Kernel-Updates durchzuführen, wenn neue Quellen veröffentlicht werden. Diejenigen, die einen hands-off-Ansatz für die Kernelwartung suchen, sollten einen Distributionskernel verwenden.

Es ist ein Missverständnis zu glauben, dass genkernel automatisch eine maßgeschneiderte Kernelkonfiguration für die Hardware, auf der es ausgeführt wird, generiert. genkernel verwendet eine vordefinierte Kernelkonfiguration, die die meiste Hardware unterstützt und automatisch die make-Befehle verarbeitet, die für die Zusammenstellung und Installation des Kernels, der zugehörigen Module und der initramfs-Datei erforderlich sind.

Lizenzgruppe für binär weiterverteilbare Software

Wenn das Paket linux-firmware bereits installiert wurde, fahren Sie mit dem Abschnitt Installation fort.

Da das firmware USE-Flag standardmäßig für das Paket sys-kernel/genkernel aktiviert ist, wird der Paketmanager versuchen, auch das Paket sys-kernel/linux-firmware zu installieren. Die Binary-Redistributable-Lizenzen für die Software müssen akzeptiert werden, bevor die Linux-Firmware installiert werden kann.

Diese Lizenzgruppe kann systemweit für jedes Paket akzeptiert werden, indem @BINARY-REDISTRIBUTABLE als ACCEPT_LICENSE Wert in der /etc/portage/make.conf Datei hinzugefügt wird. Sie kann exklusiv für das linux-firmware-Paket akzeptiert werden, indem eine spezifische Einbeziehung über eine /etc/portage/package.license-Datei hinzugefügt wird.

Lesen Sie gegebenenfalls den Abschnitt Methoden Softwarelizenzen zu akzeptieren im Kapitel Installation des Basissystems des Handbuchs, und nehmen Sie dann einige für akzeptable Softwarelizenzen vor.

Wenn Sie sich in einer Analyse-Paralyse befinden, hilft Ihnen das Folgende:

root #mkdir /etc/portage/package.license
DATEI /etc/portage/package.license/linux-firmwareBinäre weiterverteilbare Lizenzen für das linux-firmware-Paket akzeptieren
sys-kernel/linux-firmware @BINARY-REDISTRIBUTABLE

Installation

Abgesehen von den Erklärungen und Voraussetzungen, installieren Sie das Paket sys-kernel/genkernel:

root #emerge --ask sys-kernel/genkernel

Erstellung

Kompilieren Sie die Kernelquellen, indem Sie genkernel ausführen. Da genkernel einen Kernel kompiliert, der eine breite Palette von Hardware für verschiedene Computerarchitekturen unterstützt, kann diese Kompilierung eine ganze Weile dauern.

Hinweis
Wenn die Wurzelpartition/das Wurzel-Volume ein anderes Dateisystem als ext4 verwendet, kann es notwendig sein, den Kernel mit genkernel --menuconfig all manuell zu konfigurieren, um die eingebaute Kernel-Unterstützung für das/die bestimmte(n) Dateisystem(e) hinzuzufügen (d.h. das Dateisystem nicht als Modul zu bauen).
Hinweis
Benutzer von LVM2 sollten --lvm als Argument zum unten stehenden Befehl genkernel hinzufügen.
root #genkernel --mountboot --install all

Sobald genkernel abgeschlossen ist, werden ein Kernel und ein initial ram filesystem (initramfs) erzeugt und in das Verzeichnis /boot installiert. Die zugehörigen Module werden in das Verzeichnis /lib/modules installiert. Das initramfs wird sofort nach dem Laden des Kernels gestartet, um eine automatische Hardware-Erkennung durchzuführen (genau wie in den Live-Disk-Image-Umgebungen).

root #ls /boot/vmlinu* /boot/initramfs*
root #ls /lib/modules

Alternative: Manuelle Konfiguration

Einleitung

Hinweis
In case it was missed, this section requires the kernel sources to be installed. Be sure to obtain the relevant kernel sources, then return here for the rest of section.

Einen Kernel manuell zu konfigurieren wird oft als die schwierigste Aufgabe gesehen, die ein Linux Benutzer jemals durchzuführen hat. Nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt. Nach der Konfiguration einiger Kernel werden Sie sich nicht mehr daran erinnern, dass es jemals schwer war!

Eine Sache ist jedoch wahr: um einen Kernel manuell konfigurieren zu können, ist es wichtig, das System zu kennen. Die meisten Informationen erhalten Sie durch das Programm lspci, das im Paket sys-apps/pciutils enthalten ist.

root #emerge --ask sys-apps/pciutils
root #lspci
root #lspci -v
Hinweis
Innerhalb der chroot-Umgebung können Sie jegliche pcilib-Warnung (wie pcilib: cannot open /sys/bus/pci/devices) ignorieren, die lspci auswerfen könnte.

Eine weitere Quelle von Systeminformationen ist lsmod. Diese Anweisung zeigt Ihnen, welche Kernel-Module die Installations-CD verwendet. Dies liefert gute Hinweise darauf, was im Kernel aktiviert werden sollte.

Gehen Sie in das Kernel Quellverzeichnis und führen Sie make menuconfig aus. Dies wird eine menübasierte Konfigurationsmaske starten.

root #cd /usr/src/linux
root #make menuconfig

Die Linux Kernel-Konfiguration hat viele, viele Abschnitte. Wir listen zunächst einige Optionen auf, die aktiviert werden müssen (ansonsten wird Gentoo nicht funktionieren, oder ohne zusätzliche Veränderungen nicht richtig funktionieren). Wir haben im Gentoo Wiki auch einen Gentoo Kernel-Konfigurationsleitfaden, der weiterhelfen könnte.

Erforderliche Optionen aktivieren

Bei Verwendung des Pakets sys-kernel/gentoo-sources wird dringend empfohlen, die Gentoo-spezifischen Konfigurations-Optionen zu aktivieren. Diese stellen sicher, dass eine Mindestmenge von Kernel-Funktionen vorhanden ist, die für das einwandfreie Funktionieren erforderlich ist:

KERNEL Gentoo-spezifische Optionen aktivieren
Gentoo Linux --->
  Generic Driver Options --->
    [*] Gentoo Linux support
    [*]   Linux dynamic and persistent device naming (userspace devfs) support
    [*]   Select options required by Portage features
        Support for init systems, system and service managers  --->
          [*] OpenRC, runit and other script based systems and managers
          [*] systemd

Die Wahl für die letzten beiden Zeilen sollte natürlich von dem gewählten Init-System abhängen (OpenRC vs. systemd). Es ist kein Fehler, die Unterstützung für beide Init-Systeme zu aktivieren.

Wenn das Paket sys-kernel/vanilla-sources verwendet wird, gibt es die Auswahlmöglichkeiten für das Init-System nicht. Die Aktivierung der notwendigen Kernel-Optionen ist natürlich trotzdem möglich - aber eine Beschreibung würde den Rahmen dieses Handbuchs sprengen.

Unterstützung für typische Systemkomponenten aktivieren

Stellen Sie sicher, dass jeder Treiber, der für das Booten des Systems wichtig ist (z.B. SATA-Controller, NVMe-Blockgeräteunterstützung, Dateisystemunterstützung, usw.), im Kernel und nicht also Modul kompiliert ist, da das System sonst möglicherweise nicht vollständig booten kann.

Als Nächstes wählen Sie den genauen Prozessor-Typ. Es wird auch empfohlen, die MCE-Funktion zu aktivieren (wenn verfügbar), so dass Benutzer bei Hardwareproblemen benachrichtigt werden können. Auf einigen Architekturen (wie z.B. X86_64) werden diese Fehler nicht über dmesg, sondern auf /dev/mcelog ausgegeben. Dies erfordert das Paket app-admin/mcelog.

Wählen Sie auch Maintain a devtmpfs file system to mount at /dev, damit kritische Gerätedateien bereits früh im Boot-Prozess verfügbar sind (CONFIG_DEVTMPFS and CONFIG_DEVTMPFS_MOUNT):

KERNEL Aktivieren der devtmpfs-Unterstützung (CONFIG_DEVTMPFS)
Device Drivers --->
  Generic Driver Options --->
    [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
    [*]   Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the rootfs

Überprüfen Sie, dass SCSI disk Unterstützung aktiviert wurde (CONFIG_BLK_DEV_SD):

KERNEL Aktivieren der SCSI-Festplattenunterstützung (CONFIG_SCSI, CONFIG_BLK_DEV_SD)
Device Drivers --->
  SCSI device support  ---> 
    <*> SCSI device support
    <*> SCSI disk support
KERNEL Aktivieren der grundlegenden SATA- und PATA-Unterstützung (CONFIG_ATA_ACPI, CONFIG_SATA_PMP, CONFIG_SATA_AHCI, CONFIG_ATA_BMDMA, CONFIG_ATA_SFF, CONFIG_ATA_PIIX)
Device Drivers --->
  <*> Serial ATA and Parallel ATA drivers (libata)  --->
    [*] ATA ACPI Support
    [*] SATA Port Multiplier support
    <*> AHCI SATA support (ahci)
    [*] ATA BMDMA support
    [*] ATA SFF support (for legacy IDE and PATA)
    <*> Intel ESB, ICH, PIIX3, PIIX4 PATA/SATA support (ata_piix)

Überprüfen Sie, ob die grundlegende NVMe-Unterstützung aktiviert wurde:

KERNEL Aktivieren der grundlegenden NVMe-Unterstützung für Linux 4.x.x (CONFIG_BLK_DEV_NVME)
Device Drivers  --->
  <*> NVM Express block device
KERNEL Aktivieren der grundlegenden NVMe-Unterstützung für Linux 5.x.x (CONFIG_DEVTMPFS)
Device Drivers --->
  NVME Support --->
    <*> NVM Express block device

Es kann nicht schaden, die folgende zusätzliche NVMe-Unterstützung zu aktivieren:

KERNEL Aktivieren zusätzlicher NVMe-Unterstützung (CONFIG_NVME_MULTIPATH, CONFIG_NVME_MULTIPATH, CONFIG_NVME_HWMON, CONFIG_NVME_FC, CONFIG_NVME_TCP, CONFIG_NVME_TARGET, CONFIG_NVME_TARGET_PASSTHRU, CONFIG_NVME_TARGET_LOOP, CONFIG_NVME_TARGET_FC, CONFIG_NVME_TARGET_FCLOOP, CONFIG_NVME_TARGET_TCP
[*] NVMe multipath support
[*] NVMe hardware monitoring
<M> NVM Express over Fabrics FC host driver
<M> NVM Express over Fabrics TCP host driver
<M> NVMe Target support
  [*]   NVMe Target Passthrough support
  <M>   NVMe loopback device support
  <M>   NVMe over Fabrics FC target driver
  < >     NVMe over Fabrics FC Transport Loopback Test driver (NEW)
  <M>   NVMe over Fabrics TCP target support

Gehen Sie nun zu den Dateisystemen (File Systems) und aktivieren Sie die Dateisysteme, die auf dem System verwendet werden sollen. Kompilieren Sie das Dateisystem, das als Root-Dateisystem verwendet wird, nicht als Modul. Andernfalls wird das Gentoo-System möglicherweise nicht in der Lage sein, die Root-Partition einzuhängen. Wählen Sie ebenfalls Virtual memory und /proc file system. Wählen Sie eine oder mehrere der folgenden Optionen, die auf dem System benötigt werden:

KERNEL Aktivieren der Dateisystemunterstützung (CONFIG_EXT2_FS, CONFIG_EXT3_FS, CONFIG_EXT4_FS, CONFIG_BTRFS_FS, CONFIG_MSDOS_FS, CONFIG_VFAT_FS, CONFIG_PROC_FS, und CONFIG_TMPFS)
File systems --->
  <*> Second extended fs support
  <*> The Extended 3 (ext3) filesystem
  <*> The Extended 4 (ext4) filesystem
  <*> Btrfs filesystem support
  <*> XFS filesystem support
  DOS/FAT/NT Filesystems  --->
    <*> MSDOS fs support
    <*> VFAT (Windows-95) fs support
  Pseudo Filesystems --->
    [*] /proc file system support
    [*] Tmpfs virtual memory file system support (former shm fs)

Wenn PPPoE für die Internetverbindung, oder ein Einwahl-Modem verwendet wird, aktivieren Sie die folgenden Optionen (CONFIG_PPP, CONFIG_PPP_ASYNC, and CONFIG_PPP_SYNC_TTY):

KERNEL Aktivieren der PPPoE-Unterstützung (PPPoE, CONFIG_PPPOE, CONFIG_PPP_ASYNC, CONFIG_PPP_SYNC_TTY
Device Drivers --->
  Network device support --->
    <*> PPP (point-to-point protocol) support
    <*> PPP over Ethernet
    <*> PPP support for async serial ports
    <*> PPP support for sync tty ports

Die beiden Komprimierungsoptionen schaden nicht, werden aber auch nicht unbedingt benötigt. Ebenso wenig wie die PPP over Ethernet Option, die vielleicht nur von ppp benötigt wird, wenn 'kernel mode PPPoE' konfiguriert wird.

Vergessen Sie nicht, die Unterstützung von Netzwerkkarten (Ethernet oder Wireless-LAN) zu aktivieren.

Die meisten Systeme haben auch mehrere Prozessorkerne zur Verfügung. Daher ist es wichtig, Symmetric multi-processing support zu aktivieren (CONFIG_SMP):

KERNEL Aktivieren der SMP-Unterstützung (CONFIG_SMP)
Processor type and features  --->
  [*] Symmetric multi-processing support
Hinweis
In Mehrkernsystemen zählt jeder Kern als ein Prozessor.

Wenn Sie USB-Eingabegeräte (wie Tastatur oder Maus) oder andere USB-Geräte verwenden, vergessen Sie nicht, diese ebenfalls zu aktivieren:

KERNEL Aktivieren der Unterstützung für USB und Human Input Devices (CONFIG_HID_GENERIC, CONFIG_USB_HID, CONFIG_USB_SUPPORT, CONFIG_USB_XHCI_HCD, CONFIG_USB_EHCI_HCD, CONFIG_USB_OHCI_HCD, (CONFIG_HID_GENERIC, CONFIG_USB_HID, CONFIG_USB_SUPPORT, CONFIG_USB_XHCI_HCD, CONFIG_USB_EHCI_HCD, CONFIG_USB_OHCI_HCD, CONFIG_USB4)
Device Drivers --->
  HID support  --->
    -*- HID bus support
    <*>   Generic HID driver
    [*]   Battery level reporting for HID devices
      USB HID support  --->
        <*> USB HID transport layer
  [*] USB support  --->
    <*>     xHCI HCD (USB 3.0) support
    <*>     EHCI HCD (USB 2.0) support
    <*>     OHCI HCD (USB 1.1) support
  <*> Unified support for USB4 and Thunderbolt  --->

Optional: Signed kernel modules

To automatically sign the kernel modules enable CONFIG_MODULE_SIG_ALL:

KERNEL Sign kernel modules CONFIG_MODULE_SIG_ALL
[*] Enable loadable module support  
  -*-   Module signature verification    
    [*]     Automatically sign all modules    
    Which hash algorithm should modules be signed with? (Sign modules with SHA-512) --->

Optionally change the hash algorithm if desired.

To enforce that all modules are signed with a valid signature, enable CONFIG_MODULE_SIG_FORCE as well:

KERNEL Enforce signed kernel modules CONFIG_MODULE_SIG_FORCE
[*] Enable loadable module support  
  -*-   Module signature verification    
    [*]     Require modules to be validly signed
    [*]     Automatically sign all modules
    Which hash algorithm should modules be signed with? (Sign modules with SHA-512) --->

To use a custom key, specify the location of this key in CONFIG_MODULE_SIG_KEY, if unspecified the kernel build system will generate a key. It is recommended to generate one manually instead. This can be done with:

root #openssl req -new -nodes -utf8 -sha256 -x509 -outform PEM -out kernel_key.pem -keyout kernel_key.pem

OpenSSL will ask some questions about the user generating the key, it is recommended to fill in these questions as detailed as possible.

Store the key in a safe location, at the very least the key should be readable only by the root user. Verify this with:

root #ls -l kernel_key.pem
 -r-------- 1 root root 3164 Jan  4 10:38 kernel_key.pem 

If this outputs anything other then the above, correct the permissions with:

root #chown root:root kernel_key.pem
root #chmod 400 kernel_key.pem
KERNEL Specify signing key CONFIG_MODULE_SIG_KEY
-*- Cryptographic API  ---> 
  Certificates for signature checking  --->  
    (/path/to/kernel_key.pem) File name or PKCS#11 URI of module signing key

To also sign external kernel modules installed by other packages via linux-mod-r1.eclass, enable the modules-sign USE flag globally:

DATEI /etc/portage/make.confEnable module signing
USE="modules-sign"
</div>

<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
# Optionally, when using custom signing keys.
MODULES_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
MODULES_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem" # Only required if the MODULES_SIGN_KEY does not also contain the certificate
MODULES_SIGN_HASH="sha512" # Defaults to sha512
Hinweis
The MODULES_SIGN_KEY and MODULES_SIGN_CERT may be different files. For this example the pem file generated by OpenSSL includes both the key and the accompanying certificate, and thus both variables are set to the same value.

Optional: Signing the kernel image (Secure Boot)

When signing the kernel image (for use on systems with Secure Boot enabled) it is recommended to set the following kernel config options:

KERNEL Lockdown for secureboot
General setup  --->
  Kexec and crash features  --->   
    [*] Enable kexec system call                                                                                          
    [*] Enable kexec file based system call                                                                               
    [*]   Verify kernel signature during kexec_file_load() syscall                                                        
    [*]     Require a valid signature in kexec_file_load() syscall                                                        
    [*]     Enable ""image"" signature verification support
</div>  

<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[*] Enable loadable module support  
  -*-   Module signature verification    
    [*]     Require modules to be validly signed
    [*]     Automatically sign all modules
    Which hash algorithm should modules be signed with? (Sign modules with SHA-512) --->
</div>  

<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Security options  ---> 
[*] Integrity subsystem   
  [*] Basic module for enforcing kernel lockdown                                                                       
  [*]   Enable lockdown LSM early in init                                                                       
        Kernel default lockdown mode (Integrity)  --->
</div>            

  <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[*]   Digital signature verification using multiple keyrings                                                            
  [*]     Enable asymmetric keys support                                                                                     
  -*-       Require all keys on the integrity keyrings be signed                                                              
  [*]       Provide keyring for platform/firmware trusted keys                                                                
  [*]       Provide a keyring to which Machine Owner Keys may be added                                                        
  [ ]         Enforce Machine Keyring CA Restrictions

Where ""image"" is a placeholder for the architecture specific image name. These options, from the top to the bottom: enforces that the kernel image in a kexec call must be signed (kexec allows replacing the kernel in-place), enforces that kernel modules are signed, enables lockdown integrity mode (prevents modifying the kernel at runtime), and enables various keychains.

On arches that do not natively support decompressing the kernel (e.g. arm64 and riscv), the kernel must be built with its own decompressor (zboot):

KERNEL zboot CONFIG_EFI_ZBOOT
Device Drivers --->                                                                                                                           
  Firmware Drivers --->                                                                                                                       
    EFI (Extensible Firmware Interface) Support --->                                                                                               
      [*] Enable the generic EFI decompressor

After compilation of the kernel, as explained in the next section, the kernel image must be signed. First install app-crypt/sbsigntools and then sign the kernel image:

root #emerge --ask app-crypt/sbsigntools
root #sbsign /usr/src/linux-x.y.z/path/to/kernel-image --cert /path/to/kernel_key.pem --key /path/to/kernel_key.pem --out /usr/src/linux-x.y.z/path/to/kernel-image
Hinweis
For this example the same key that was generated to sign the modules is used to sign the kernel image. It is also possible to generate and use a second sperate key for signing the kernel image. The same OpenSSL command as in the previous section may be used again.

Then proceed with the installation.

To automatically sign EFI executables installed by other packages, enable the secureboot USE flag globally:

DATEI /etc/portage/make.confEnable Secure Boot
USE="modules-sign secureboot"
</div>

<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
# Optionally, to use custom signing keys.
MODULES_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
MODULES_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem" # Only required if the MODULES_SIGN_KEY does not also contain the certificate.
MODULES_SIGN_HASH="sha512" # Defaults to sha512
</div>

<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
# Optionally, to boot with secureboot enabled, may be the same or different signing key.
SECUREBOOT_SIGN_KEY="/path/to/kernel_key.pem"
SECUREBOOT_SIGN_CERT="/path/to/kernel_key.pem"
Hinweis
The SECUREBOOT_SIGN_KEY and SECUREBOOT_SIGN_CERT may be different files. For this example the pem file generated by OpenSSL includes both the key and the accompanying certificate, and thus both variables are set to the same value.
Hinweis
When generating an Unified Kernel Image with systemd's ukify the kernel image will be signed automatically before inclusion in the unified kernel image and it is not necessary to sign it manually.

Architecture specific kernel configurations

Hinweis
Placeholder for architecture-specific kernel build information

Compiling and installing

Hinweis
Placeholder for instructions for building and installing the kernel sources

Kernel installation

Installkernel

Installkernel may be used to automate, the kernel installation, initramfs generation, unified kernel image generation and/or bootloader configuration among other things. sys-kernel/installkernel implements two paths of achieving this: the traditional installkernel originating from Debian and systemd's kernel-install. Which one to choose depends, among other things, on the system's bootloader. By default systemd's kernel-install is used on systemd profiles, while the traditional installkernel is the default for other profiles.

If unsure, follow the 'Traditional layout' subsection below.

systemd-boot

When using systemd-boot (formerly gummiboot) as the bootloader, systemd's kernel-install must be used. Therefore ensure the systemd and the systemd-boot USE flags are enabled on sys-kernel/installkernel, and then install the relevant package for systemd-boot.

On OpenRC systems:

DATEI /etc/portage/package.use/systemd-boot
sys-apps/systemd-utils boot kernel-install
sys-kernel/installkernel systemd systemd-boot
root #emerge --ask sys-apps/systemd-utils

On systemd systems:

DATEI /etc/portage/package.use/systemd
sys-apps/systemd boot
sys-kernel/installkernel systemd-boot
root #emerge --ask sys-apps/systemd

GRUB

Users of GRUB can use either systemd's kernel-install or the traditional Debian installkernel. The systemd USE flag switches between these implementations. To automatically run grub-mkconfig when installing the kernel, enable the grub USE flag.

DATEI /etc/portage/package.use/installkernel
sys-kernel/installkernel grub
root #emerge --ask sys-kernel/installkernel

Traditional layout, other bootloaders (e.g. lilo, etc.)

The traditional /boot layout (for e.g. LILO, etc.) is used by default if the grub, systemd-boot and uki USE flags are not enabled. No further action is required.


Building an initramfs

In certain cases it is necessary to build an initramfs - an initial ram-based file system. The most common reason is when important file system locations (like /usr/ or /var/) are on separate partitions. With an initramfs, these partitions can be mounted using the tools available inside the initramfs. The default configuration of the Project:Distribution Kernel requires an initramfs.

Without an initramfs, there is a risk that the system will not boot properly as the tools that are responsible for mounting the file systems require information that resides on unmounted file systems. An initramfs will pull in the necessary files into an archive which is used right after the kernel boots, but before the control is handed over to the init tool. Scripts on the initramfs will then make sure that the partitions are properly mounted before the system continues booting.

Wichtig
If using genkernel, it should be used for both building the kernel and the initramfs. When using genkernel only for generating an initramfs, it is crucial to pass --kernel-config=/path/to/kernel.config to genkernel or the generated initramfs may not work with a manually built kernel. Note that manually built kernels go beyond the scope of support for the handbook. See the kernel configuration article for more information.

Installkernel can automatically generate an initramfs when installing the kernel if the dracut USE flag is enabled:

DATEI /etc/portage/package.use/installkernel
sys-kernel/installkernel dracut

Alternatively, dracut may be called manually to generate an initramfs. Install sys-kernel/dracut first, then have it generate an initramfs:

root #emerge --ask sys-kernel/dracut
root #dracut --kver=6.6.21-gentoo

The initramfs will be stored in /boot/. The resulting file can be found by simply listing the files starting with initramfs:

root #ls /boot/initramfs*

Optional: Building an Unified Kernel Image

An Unified Kernel Image (UKI) combines, among other things, the kernel, the initramfs and the kernel command line into a single executable. Since the kernel command line is embedded into the unified kernel image it should be specified before generating the unified kernel image (see below). Note that any kernel command line arguments supplied by the bootloader or firmware at boot are ignored when booting with secure boot enabled.

An unified kernel image requires a stub loader, currently the only one available is systemd-stub. To enable it:

For systemd systems:

DATEI /etc/portage/package.use/systemd
sys-apps/systemd boot

For OpenRC systems:

DATEI /etc/portage/package.use/systemd-utils
sys-apps/systemd-utils boot kernel-install

Installkernel can automatically generate an unified kernel image using either dracut or ukify, by enabling the respective flag. The uki USE flag should be enabled as well to install the generated unified kernel image to the $ESP/EFI/Linux directory on the EFI system partition (ESP).

For dracut:

DATEI /etc/portage/package.use/installkernel
sys-kernel/installkernel dracut uki
DATEI /etc/dracut.conf
uefi="yes"
kernel_cmdline="some-kernel-command-line-arguments"

For ukify:

DATEI /etc/portage/package.use/installkernel
sys-apps/systemd ukify          # For systemd systems
sys-apps/systemd-utils ukify    # For OpenRC systems
sys-kernel/installkernel dracut ukify uki
DATEI /etc/kernel/cmdline
some-kernel-command-line-arguments

Note that while dracut can generate both an initramfs and an unified kernel image, ukify can only generate the latter and therefore the initramfs must be generated separately with dracut.

Generic Unified Kernel Image

The prebuilt sys-kernel/gentoo-kernel-bin can optionally install a prebuilt generic unified kernel image containing a generic initramfs that is able to boot most systemd based systems. It can be installed by enabling the generic-uki USE flag, and configuring installkernel to not generate a custom initramfs or unified kernel image:

DATEI /etc/portage/package.use/generic-uki
sys-kernel/gentoo-kernel-bin generic-uki
sys-kernel/installkernel -dracut -ukify uki

Secure Boot

The generic Unified Kernel Image optionally distributed by sys-kernel/gentoo-kernel-bin is already pre-signed. How to sign a locally generated unified kernel image depends on whether dracut or ukify is used. Note that the location of the key and certificate should be the same as the SECUREBOOT_SIGN_KEY and SECUREBOOT_SIGN_CERT as specified in /etc/portage/make.conf.

For dracut:

DATEI /etc/dracut.conf
uefi="yes"
kernel_cmdline="some-kernel-command-line-arguments"
uefi_secureboot_key="/path/to/kernel_key.pem"
uefi_secureboot_cert="/path/to/kernel_key.pem"

For ukify:

DATEI /etc/kernel/uki.conf
[UKI]
SecureBootPrivateKey=/path/to/kernel_key.pem
SecureBootCertificate=/path/to/kernel_key.pem

Rebuilding external kernel modules

External kernel modules installed by other packages via linux-mod-r1.eclass must be rebuilt for each new kernel version. When the distribution kernels are used this may be automated by enabling the dist-kernel flag globally.

DATEI /etc/portage/package.use/module-rebuild
*/* dist-kernel

External kernel modules may also be rebuilt manually with:

root #emerge --ask @module-rebuild

Kernel-Module

Auflistung der verfügbaren Kernelmodule

Hinweis
Hardware-Module manuell aufzulisten ist optional. In den meisten Fällen werden alle Hardwaremodule, die als angeschlossen erkannt werden, von udev geladen. Es ist jedoch nicht schädlich, wenn Module, die automatisch geladen werden, aufgelistet werden. Module können nicht zweimal geladen werden; sie werden entweder geladen oder nicht geladen. Manchmal benötigt exotische Hardware Hilfe, um ihre Treiber zu laden.

Die Module, die bei jedem Bootvorgang geladen werden müssen, können in die Dateien /etc/modules-load.d/*.conf im Format eines Moduls pro Zeile eingetragen werden. Wenn zusätzliche Optionen für die Module benötigt werden, sollten diese stattdessen in /etc/modprobe.d/*.conf-Dateien gesetzt werden.

Um alle Module anzuzeigen, die für eine bestimmte Kernelversion verfügbar sind, geben Sie den folgenden Befehl find ein. Vergessen Sie nicht, "<Kernelversion>" durch die entsprechende Version des zu durchsuchenden Kernels zu ersetzen:

root #find /lib/modules/<Kernelversion>/ -type f -iname '*.o' -or -iname '*.ko' | less

Erzwingung des Ladens bestimmter Kernelmodule

Um den Kernel zu zwingen, das Modul 3c59x.ko (den Treiber für eine bestimmte 3Com-Netzwerkkartenfamilie) zu laden, bearbeiten Sie die Datei /etc/modules-load.d/network.conf und geben Sie den Modulnamen darin in.

root #mkdir -p /etc/modules-load.d
root #nano -w /etc/modules-load.d/network.conf

Beachten Sie, dass das Dateisuffix .ko des Moduls für den Lademechanismus unbedeutend ist und in der Konfigurationsdatei weggelassen wird:

DATEI /etc/modules-load.d/network.confLaden des 3c59x Moduls erzwingen
3c59x

Setzen Sie die Installation mit der Konfiguration des Systems fort.