Handbook:Parts/Installation/Kernel
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Optional: Firmware und/oder Microcode installieren
Bevor wir mit der Konfiguration des Kernels beginnen, ist es sinnvoll darauf hinzuweisen, dass einige Geräte zusätzliche Firmware benötigen, bevor sie funktionieren. Dies ist häufig bei Netzwerkkarten der Fall, insbesondere bei WLAN Interfaces - sowohl bei Desktop-Rechnern, als auch bei Notebooks. Auch moderne Video-Chips von Herstellern wie AMD, NVidia und Intel benötigen häufig externe Firmware-Dateien, um vollständig zu funktionieren. Die meiste Firmware für moderne Hardware befindet sich in dem Paket sys-kernel/linux-firmware. Auf Systemen mit Grafikkarten der genannten Hersteller ist es sinnvoll, dieses Paket zu installieren, bevor man den Kernel konfiguriert und kompiliert.
root #emerge --ask sys-kernel/linux-firmwareNeben 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 normalerweise in dem bereits genannten Paket "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 in dem Microcode article, in dem auch beschrieben wird, wie Microcode Updates auf der CPU aktiviert werden.
Kernel konfigurieren und Kompilieren
Jetzt ist es Zeit, die Kernel-Quellen zu konfigurieren und zu kompilieren. Dafür gibt es drei Ansätze:
- Der Kernel wird manuell konfiguriert und gebaut.
- Ein Tool namens genkernel wird verwendet, um den Linux Kernel automatisch zu bauen und zu installieren.
- Ein Distribution Kernel wird verwendet, um den Linux Kernel automatisch zu bauen und zu installieren. Dabei erfolgt die Installation genauso wie bei jedem anderen Gentoo-Paket.
Im Folgenden wird die manuelle Konfiguration als Default-Methode beschrieben, weil ein Kernel damit am besten an ein System angepasst werden kann.
Der Kern, um den alle Distributionen gebaut sind, ist der Linux Kernel. Er ist die Schicht zwischen den Benutzerprogrammen und der Systemhardware. Gentoo bietet seinen Benutzern verschiedene Kernel-Quellen. Eine komplette Liste mit einer Beschreibung finden Sie auf der Kernel Übersichtsseite.
Installation der Quellen
Wenn der Kernel manuell installiert und kompiliert werden soll, empfiehlt Gentoo bei amd64-basierten Systemen das Paket sys-kernel/gentoo-sources.
Wählen Sie eine passende Kernel-Quelle und installieren Sie diese mit emerge:
root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-sourcesDieser 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 listAvailable kernel symlink targets: [1] linux-4.9.16-gentoo
Mit folgendem Befehl können Sie einen symbolischen Link namens linux anlegen:
root #eselect kernel set 1root #ls -l /usr/src/linuxlrwxrwxrwx 1 root root 12 Oct 13 11:04 /usr/src/linux -> linux-4.9.16-gentoo
Manuelle Konfiguration
Einleitung
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/pciutilsroot #lspciroot #lspci -vInnerhalb 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 menuconfigDie 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.
Aktivieren der benötigten Optionen
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:
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.
Stellen Sie sicher, dass jeder Treiber, der zum Booten des Systems notwendig ist (wie z.B. SCSI-Controller, usw.), direkt in den Kernel kompiliert ist (nicht als Modul). Andernfalls wird das System nicht in der Lage sein, komplett zu booten.
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):
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):
Device Drivers --->
SCSI device support --->
<*> SCSI disk 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 (CONFIG_EXT2_FS, CONFIG_EXT3_FS, CONFIG_EXT4_FS, CONFIG_MSDOS_FS, CONFIG_VFAT_FS, CONFIG_PROC_FS, and CONFIG_TMPFS):
File systems --->
<*> Second extended fs support
<*> The Extended 3 (ext3) filesystem
<*> The Extended 4 (ext4) filesystem
<*> Reiserfs support
<*> JFS filesystem support
<*> XFS filesystem support
<*> Btrfs 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):
Device Drivers --->
Network device support --->
<*> PPP (point-to-point protocol) support
<*> 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):
Processor type and features ---> [*] Symmetric multi-processing support
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 (CONFIG_HID_GENERIC and CONFIG_USB_HID, CONFIG_USB_SUPPORT, CONFIG_USB_XHCI_HCD, CONFIG_USB_EHCI_HCD, CONFIG_USB_OHCI_HCD):
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
Architecture specific kernel configurations
Placeholder for architecture-specific kernel build information
Compiling and installing
Placeholder for instructions for building and installing the kernel sources
Optional: initramfs bauen
In bestimmten Fällen ist es notwendig, ein initramfs zu bauen (initial ram-based file system). Der häufigste Grund dafür ist, dass wichtige System-Verzeichnisse (wie /usr/ oder /var/) auf separaten Partitionen liegen. Diese Partitionen können mit Hilfe der Werkzeuge, die im initramfs Verfügbar sind, eingehängt werden.
Ohne initramfs besteht ein Risiko, dass das System nicht richtig bootet, da Werkzeuge, die für das Einhängen der Dateisysteme verantwortlich sind, Informationen benötigen, die sich auf den noch nicht eingehängten Dateisystemen befinden. Ein initramfs zieht die notwendigen Dateien in ein Archiv, welches genutzt werden kann, nachdem der Kernel gebootet ist, aber noch bevor die Kontrolle an das Init-Tool übergeben wird. Skripte auf dem initramfs stellen dann sicher, dass die Partitionen richtig eingehängt sind, bevor das System mit dem Booten fortfährt.
Wenn genkernel verwendet wird, sollte es sowohl zum Bauen des Kernels, als auch zum Bauen von initramfs verwendet werden. Wenn genkernel lediglich zum Erzeugen von initramfs verwendet wird, ist es wichtig, die Option
--kernel-config=/path/to/kernel.config an genkernel zu übergeben. Andernfalls kann es sein, dass das generierte initramfs nicht mit einem manuell erzeugten Kernel funktioniert. Bitte beachten Sie, dass manuell kompilierte Kernel über den Umfang dieses Handbuchs hinausgehen. Weitere Informationen finden Sie in dem kernel configuration Artikel.Um ein initramfs zu installieren, installieren Sie zunächst das Paket sys-kernel/dracut. Lassen Sie das Tool anschließend ein initramfs erzeugen:
root #emerge --ask sys-kernel/dracutroot #dracut --kver=4.9.16-gentooDas initramfs wird in /boot/ gespeichert. Die resultierende Datei kann einfach durch Auflisten der mit initramfs beginnenden Dateien gefunden werden:
root #ls /boot/initramfs*Gehen Sie nun zum Abschnitt Kernel-Module.
Alternative: genkernel verwenden
Wenn eine manuelle Konfiguration für Sie zu abschreckend aussieht, könnten Sie genkernel in Erwägung ziehen. Dies wird den Kernel automatisch konfigurieren und bauen.
genkernel konfiguriert den Kernel fast identisch zu der Art, wie der Kernel einer Installations-CD konfiguriert ist. Das bedeutet: wenn der Kernel mit genkernel gebaut wird, wird das System erst beim Booten ein Hardware-Erkennung durchführen - genauso wie eine Installations-CD. genkernel kann eine hilfreiche Lösung für die Anwender sein, denen unwohl beim Kompilieren eines eigenen Kernels ist. Bitte beachten Sie, dass genkernel nicht automatisch eine an die Hardware angepasste Kernel-Konfiguration erzeugt.
Schauen wir uns nun an, wie man genkernel verwendet. Installieren Sie als erstes das Paket sys-kernel/genkernel:
root #emerge --ask sys-kernel/genkernelEditieren Sie die Datei /etc/fstab, so dass die Zeile, die als zweites Feld /boot/ beinhaltet, im ersten Feld auf das richtige Device zeigt. Wenn Sie dem Partitionierungs-Beispiel aus diesem Handbuch folgen, ist dieses Device wahrscheinlich mit einem ext4 Dateisystem. Dann würde der Eintrag in der Datei in etwa wie folgt aussehen:
root #nano -w /etc/fstab/etc/fstabKonfiguration des /boot Einhängepunktes/boot ext4 defaults 0 2
Bei der Gentoo Installation wird die Datei /etc/fstab später nochmals konfiguriert. Die /boot Einstellung wird aber bereits jetzt benötigt, da die Anwendung genkernel aus dieser Konfiguration liest.
Kompilieren Sie jetzt die Kernel-Quellen, indem Sie genkernel all ausführen. Seien Sie sich aber bewusst, dass der Vorgang einige Zeit in Anspruch nehmen wird, da genkernel einen Kernel kompiliert, der fast alle Hardware unterstützt!
Wenn die Root-Partition (das Root-Volume) nicht ext4 als Dateisystem verwendet, könnte es notwendig sein, den Kernel manuell mit genkernel --menuconfig all zu konfigurieren. Hierbei müssen Sie Unterstützung für das Dateisystem der Boot-Partition direkt im Kernel (also nicht als Modul) hinzuzufügen. Benutzer von LVM2 werden vermutlich ebenfalls
--lvm als Argument hinzufügen wollen.root #genkernel allWenn genkernel fertig ist, wird ein Kernel, ein voller Satz Module und ein initial ram filesystem (initramfs) erstellt worden sein. Wir verwenden den Kernel und die initrd bei der Konfiguration des Boot-Loader später in dieser Anleitung. Schreiben Sie sich die Namen des Kernels und der initrd auf, da Sie diese Information benötigen, wenn die Boot-Loader Konfigurationsdatei bearbeitet wird. Die initrd wird sofort nach dem Booten gestartet, um die automatische Hardware-Erkennung durchzuführen (wie bei der Installations-CD). Danach wird das "richtige" System gestartet.
root #ls /boot/vmlinu* /boot/initramfs*Alternative: Using 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 upgraded to new versions as part of @world upgrade without a need for manual action. Distribution kernels default to a configuration supporting the majority of hardware but they can be customized via /etc/portage/savedconfig.
There are other methods available to customize the kernel config such as config snippets.
Installing correct installkernel
Before using the distribution kernels, please verify that the correct installkernel package for the system is installed. When using systemd-boot (formerly gummiboot), install:
root #emerge --ask sys-kernel/installkernel-systemd-bootWhen using a traditional /boot layout (e.g. GRUB, LILO, etc.), the gentoo variant should be installed by default. If in doubt:
root #emerge --ask sys-kernel/installkernel-gentooInstalling a distribution kernel
To build a kernel with Gentoo patches from source, type:
root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernelSystem administrators who want to avoid compiling the kernel sources locally can instead use precompiled kernel images:
root #emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel-binUpgrading and cleaning up
Once the kernel is installed, the package manager will automatically upgrade it to newer versions. The previous versions will be kept until the package manager is requested to clean up stale packages. Please remember to periodically run:
root #emerge --depcleanto save space. Alternatively, to specifically clean up old kernel versions:
root #emerge --prune sys-kernel/gentoo-kernel sys-kernel/gentoo-kernel-binPost-install/upgrade tasks
Distribution kernels are now capable of rebuilding kernel modules installed by other packages. linux-mod.eclass provides USE=dist-kernel which controls a subslot dependency on virtual/dist-kernel.
Enabling this on packages like sys-fs/zfs and sys-fs/zfs-kmod allows them to automatically be rebuilt against the new kernel and re-generate the initramfs if applicable accordingly!
Manually rebuilding the initramfs
If required, manually trigger such rebuilds by, after a kernel upgrade, executing:
root #emerge --ask @module-rebuildIf any of these modules (e.g. ZFS) are needed at early boot, rebuild the initramfs afterward:
root #emerge --config sys-kernel/gentoo-kernelroot #emerge --config sys-kernel/gentoo-kernel-binKernel-Module
Konfigurieren der Module
Die Angabe von Kernel-Modulen für Hardware ist optional. In den meisten Fällen lädt udev Module für erkannte Hardware automatisch. Es schadet aber auch nichts, Kernel-Module anzugeben, die auch automatisch erkannt werden. Exotische Hardware benötigt manchmal Hilfe, damit die Treiber geladen werden.
Konfigurieren Sie die Module, die beim Booten automatisch geladen werden sollen, in /etc/modules-load.d/*.conf Dateien. In jeder Zeile wird ein Modul angegeben. Zusätzliche Optionen für die Module sollten in /etc/modprobe.d/*.conf Dateien konfiguriert werden.
Um alle verfügbaren Module anzuzeigen, können Sie den folgenden find Befehl ausführen. Vergessen Sie nicht, "<Kernelversion>" mit der Version des Kernels zu ersetzen, den Sie gerade kompiliert haben:
root #find /lib/modules/<Kernelversion>/ -type f -iname '*.o' -or -iname '*.ko' | lessUm beispielsweise automatisch das Modul 3c59x.ko zu laden (ein Treiber für eine bestimmte 3Com Netzwerkkarten-Familie), editieren Sie die Datei /etc/modules-load.d/network.conf und fügen Sie den Modulnamen ein. Der genaue Dateiname in /etc/modules-load.d/ ist für den Loader unwichtig.
root #mkdir -p /etc/modules-load.d
root #nano -w /etc/modules-load.d/network.conf
/etc/modules-load.d/network.confLaden des 3c59x Moduls erzwingen3c59x
Setzten Sie die Installation mit der Konfiguration des Systems fort.