手册：片段/安装/配置Linux内核

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安装源码

Linux内核是所有发行版的核心。它位于用户程序和系统硬件之间。Gentoo提供给用户一些可选的内核源码。完整的带描述的列表在内核概述页面。

针对基于amd64-系统的Gentoo，建议使用包 sys-kernel/gentoo-sources。

选择一个合适的内核并使用emerge来安装它。

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

这将在/usr/src/中安装Linux内核源码，并有一个符号连接叫作linux将指向安装的内核源码：

root #ls -l /usr/src/linux
lrwxrwxrwx    1 root   root    12 Oct 13 11:04 /usr/src/linux -> linux-4.9.16-gentoo

现在是时候来配置和编译内核源代码了。有两种方法：

  1. 手动配置并生成内核。
  2. 一个叫作genkernel的工具用来自动化生成并安装Linux内核。

我们在这里解释做为默认选择的手动配置，它是优化环境的最好方式。

默认：手动配置

介绍

手动配置内核经常被Linux用户认为是最困难的步骤。事实并非如此——但是当您手动配置几次内核之后，你就不会再觉得它有多么难了：）

无论如何，有一件事是真实的：当手动配置内核时，了解（硬件）系统是至关重要的。大多数信息可以通过安装包含lspci命令的sys-apps/pciutils来收集：

root #emerge --ask sys-apps/pciutils
附注
在chroot中，可以安全的忽略任何lspci可能抛出的关于pcilib的警告（比如pcilib: cannot open /sys/bus/pci/devices）。

另一个系统信息来源是运行lsmod来查看安装CD使用什么内核模块，它可能对启用什么提供了一个好的暗示。

现在进入内核源码目录并执行make menuconfig。这将启动一个菜单驱动的配置屏幕。

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

Linux内核配置有很多很多的章节。我们先列出一些必须激活的选项（否则Gentoo将无法工作，或者离开附加的调整将无法正常工作）。我们同时在Gentoo维基上有一个Gentoo内核配置指南可能会在将来有帮助。

激活必要的选项

If you are using sys-kernel/gentoo-sources, we strongly recommend you enable the Gentoo-specific configuration options. These ensure that a minimum of kernel features required for proper functioning is available:

KERNEL Enabling Gentoo-specific options
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

Naturally your choice in the last two lines depends on your choice of init system (OpenRC vs. Systemd).

If you are using sys-kernel/vanilla-sources, you will have to find the required options on your own.

确保引导系统的每一个至关重要的驱动（比如SCSI控制器,等等）是编译进内核而不是作为一个模块，否则系统将无法完全引导。

接下来选择最正确的CPU类型。同时建议启用MCE功能（如果可用）能在硬件出现问题时通知用户。在一些架构（比如x86_64），这些错误不会打印到 dmesg，但是会到/dev/mcelog。这需要app-admin/mcelog包。

同时选择Maintain a devtmpfs file system to mount at /dev来让重要的设备文件在引导过程的早期就已就绪(CONFIG_DEVTMPFS and CONFIG_DEVTMPFS_MOUNT):

KERNEL 启用devtmpfs支持
Device Drivers --->
  Generic Driver Options --->
    [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
    [ ]   Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the rootfs

验证 SCSI 磁盘支持是否已激活(CONFIG_BLK_DEV_SD):

KERNEL Enabling SCSI disk support
Device Drivers --->
   SCSI device support  --->
      <*> SCSI disk support

现在进入File Systems并选择你使用的文件系统。不要作为模块来编译根文件系统所使用的文件系统，否则Gentoo系统将不能挂载这个分区。同时选择Virtual memory和/proc file system根据系统的需要选择一个或多个以下选项(CONFIG_EXT2_FS, CONFIG_EXT3_FS, CONFIG_EXT4_FS, CONFIG_MSDOS_FS, CONFIG_VFAT_FS, CONFIG_PROC_FS, and CONFIG_TMPFS):

KERNEL 选择所需要的文件系统
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)

如果使用PPPoE连接到互联网，或者是拨号调制解调器，则启用下面的选项(CONFIG_PPP, CONFIG_PPP_ASYNC, and CONFIG_PPP_SYNC_TTY)：

KERNEL 选择PPPoE所需要的驱动
Device Drivers --->
  Network device support --->
    <*> PPP (point-to-point protocol) support
    <*>   PPP support for async serial ports
    <*>   PPP support for sync tty ports

这两个压缩选项将是无害的，但是它们一定是不需要的，包括基于以太网的PPP选项也是一样，只有在配置内核模式PPPoE时才会需要。

不要忘记在内核中包括网（以太网或无线）卡。

大多数系统会有多核心处理，所以激活“Symmetric multi-processing support”是重要的' (CONFIG_SMP)：

KERNEL 激活SMP支持
Processor type and features  --->
  [*] Symmetric multi-processing support
附注
在多核心系统中，每一个核心计作一个处理器。

如果使用USB输入设备（比如键盘和鼠标）或其他USB设备，不要忘记启用那些(CONFIG_HID_GENERIC and CONFIG_USB_HID, CONFIG_USB_SUPPORT, CONFIG_USB_XHCI_HCD, CONFIG_USB_EHCI_HCD, CONFIG_USB_OHCI_HCD):：

KERNEL 激活USB输入设备的支持
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

Handbook:Parts/Blocks/Kernel/zh-cn

可选：生成一个initramfs

在某些情况中需要建立一个initramfs——一个基于内存的初始化文件系统。最觉的原因是当重要的文件系统位置（如/usr/或/var/）在分离的分区。通过一个initramfs，这些分区可以使用initramfs里面的工具来完成挂载。

如果没有initramfs的，存在着巨大的风险，系统将无法正常开机，因为这是负责安装的文件系统工具需要驻留在这些文件系统的信息。 initramfs中的一个将在必要的文件拉进它的内核启动之后使用的档案，但控制被移交前转移到初始化工具。在initramfs的脚本，然后将确保分区正确地安装在系统继续启动之前。

Important
It is recommended to use genkernel for both, building kernel and initramfs. If you decide to use genkernel only for generating initramfs it is crucial to pass --kernel-config=/path/to/kernel.config to genkernel or generated initramfs may not work with your manually built kernel.

要安装一个initramfs，首先安装sys-kernel/genkernel，然后用它生成一个initramfs：

root #emerge --ask sys-kernel/genkernel
root #genkernel --install initramfs

为了在initramfs中启用特定的支持，比如LVM或RAID，要为genkernel添加一个合适的选项。查看genkernel --help以获得更多信息。在下面的示例中，我们启用LVM和软件RAID (mdadm) 的支持：

root #genkernel --lvm --mdadm --install initramfs

initramfs将存储在/boot/。结果文件可以简单的通过列出以initramfs开头的文件来找到：

root #ls /boot/initramfs*

现在继续到内核模块。

备选：使用genkernel

如果手动配置看起来太恐怖，建议使用genkernel。它将自动配置并编译内核。

genkernel配置内核的工作原理几乎和安装CD配置的内核完全一致。也就是说当使用genkernel建立内核，系统通常将在引导时检测全部硬件，就像安装CD所做的。因为genkernel不需要任何手动内核配置，它对于那些不能轻松的编译他们自动内核的用户来说是一个理想的解决方案。

现在，我们来看看如何使用genkernel。首先emerge sys-kernel/genkernel这个ebuild：

root #emerge --ask sys-kernel/genkernel

接下来，编辑/etc/fstab文件来使包含有第二个值为/boot/的那条的第一个值指向到正确的设备。如果是按照本手册的分区示例，则这个设备非常像使用ext2文件系统的。这将使文件中的这一条目看起来像是：

root #nano -w /etc/fstab
FILE /etc/fstab配置 /boot 挂载点
/boot	ext2	defaults	0 2
附注
在Gentoo将来的安装中，还要再配置一次/etc/fstab。现在只需要正确设置/boot来让genkernel应用程序读到相应的配置。

现在，运行genkernel all来编译内核源码。值得注意的是，使用genkernel编译一个内核将支持几乎全部的硬件，这将使编译过程需要一阵子来完成！

附注
如果引导分区不是使用ext2或ext3作为文件系统，它可能需要使用genkernel --menuconfig all来手动配置内核，并在内核中添加对这个具体文件系统的支持（比如：不是作为一个模块）。LVM2用户可能要作为参数来添加--lvm。
root #genkernel all

一旦genkernel完成，将创建一个内核、全部的模块和初始化内存文件（initramfs）。我们将在文档后面配置引导器的时候使用这个内核和initrd。记下内核和initrd名字作为编辑引导器配置文件的信息。initrd将在后执行硬件检测之后、“真实”系统启动之前立即启动。

root #ls /boot/kernel* /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-boot

When 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-gentoo

Installing a distribution kernel

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

Upgrading 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 --depclean

to save space. 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 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-rebuild

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

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

内核模块

配置模块

附注
硬件模块手动列出是可选的。在大多数情况下，udev通常将加载所有被检测为已连接的硬件模块。然而，列出自动检测到的模块是没有什么不良影响的。有时，一些奇特硬件需要帮助来加载其驱动程序。

在 /etc/modules-load.d/*.conf 中各个模块的每一行列出需要自动加载的模块。如果有必要的话，可以在 /etc/modprobe.d/*.conf 文件中，为模块设置添加附加选项。

要查看所有可用模块，运行下面的find命令。不要忘记替换“<kernel version>”为刚刚编译的内核版本：

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

比如，要自动加载3c59x.ko模块（3Com网卡家族的特定驱动），编辑/etc/modules-load.d/network.conf文件并在里面输入模块名字。实际的文件名对 loader 来说无关紧要。

root #mkdir -p /etc/modules-load.d
root #nano -w /etc/modules-load.d/network.conf
FILE /etc/modules-load.d/network.confForce loading 3c59x module
3c59x

继续到配置系统来安装。

可选：安装固件

一些驱动需要先在系统上安装附加的固件才能工作。经常网络接口上会使用，特别是无线网络接口。此外，来自 AMD 、 NVidia 和 Intel 等供应商的现代视频芯片在使用开源驱动程序时，通常也需要外部固件文件。大多数固件都打包在 sys-kernel/linux-firmware 里：

root #emerge --ask sys-kernel/linux-firmware
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