Manual:X86/Instalação/Kernel

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Instalando os fontes

O núcleo em torno do qual todas as distribuições são criadas é o kernel Linux. Ele é a camada entre os programas de usuários e o hardware do sistema. O Gentoo provê aos seus usuários diversos possíveis fontes do kernel. Uma listagem completa está disponível na Página de visão geral do kernel.

Para sistemas baseados em x86 o Gentoo recomenda o pacote sys-kernel/gentoo-sources.

Escolha um fonte do kernel apropriado e instale-o usando o emerge:

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

Isso irá instalar os fontes do kernel Linux em /usr/src/ no qual um link simbólico chamado linux estará apontando para o fonte do kernel instalado:

root #ls -l /usr/src/linux
lrwxrwxrwx    1 root   root    12 Oct 13 11:04 /usr/src/linux -> linux-3.16.5-gentoo

É chegada a hora de configurar e compilar os fontes do kernel. Há duas formas de se fazer isso:

  1. O kernel é manualmente configurado e compilado, ou
  2. é usada uma ferramenta chamada genkernel para automaticamente compilar e instalar o kernel Linux

Vamos explicar aqui a configuração manual como opção padrão por ser o melhor caminho para otimizar um ambiente.

Padrão: Configuração manual

Introdução

Configurar manualmente um kernel é geralmente visto como o procedimento mais difícil que um usuário Linux pode fazer. Nada mais falso -- depois de configurar algumas vezes o kernel ninguém irá se lembrar que era difícil.

Porém, uma coisa é verdade: é vital conhecer o sistema quando um kernel é configurado manualmente. A maioria das informações pode ser coletada fazendo emerge no sys-apps/pciutils que contém o comando lspci:

root #emerge --ask sys-apps/pciutils
Nota
Dentro do chroot, é seguro ignorar qualquer aviso da pcilib (como pcilib: cannot open /sys/bus/pci/devices) que o lspci possa emitir.

Uma outra fonte de informação do sistema é executar o lsmod para ver quais módulos do kernel o CD de instalação usa pois isso pode dar dicas sobre o que habilitar.

Agora vá para o diretório dos fontes do kernel e execute make menuconfig. Isso irá mostrar uma tela de configuração baseada em menus.

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

A configuração do kernel do Linux tem muitas, muitas seções. Vamos primeiro mostrar algumas opções que devem ser ativadas (ou senão o Gentoo não irá funcionar, ou não funcionar adequadamente sem alguns ajustes). Existe também o Guia de configuração do kernel do Gentoo no wiki do Gentoo que poderá também ajudar.

Ativando as opções necessárias

Certifique-se de que todos os drivers que forem vitais para a inicialização do sistema (tais como controladores SCSI etc) são compilados no kernel e não como módulos, ou senão o sistema não será capaz de inicializar completamente.

Em seguida selecione o tipo exato do processador. É também recomendado habilitar os recursos MCE (se disponíveis) de modo que os usuários possam ser notificados sobre quaisquer problemas de hardware. Em algumas arquiteturas (tais como a x86_64), esses erros não são impressos pelo dmesg, mas em /dev/mcelog. Isso requer o pacote app-admin/mcelog.

Selecione também Maintain a devtmpfs file system to mount at /dev assim os arquivos de dispositivos críticos estarão disponíveis logo durante o processo de inicialização (CONFIG_DEVTMPFS and CONFIG_DEVTMPFS_MOUNT):

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

Verifique se o suporte a discos SCSI foi ativado (CONFIG_BLK_DEV_SD):

KERNEL Habilitando suporte a discos SCSI
Device Drivers --->
   SCSI device support  --->
      <*> SCSI disk support

Vá agora para File Systems (Sistemas de Arquivos) e selecione suporte para os sistemas de arquivos que você usa. Não compile o sistema de arquivo que é usado como sistema de arquivo raiz como módulo, ou senão o sistema Gentoo não será capaz de montar a partição. Selecione também "Virtual memory" (Memória virtual) e "/proc file system" (sistema de arquivo /proc). Selecione uma ou mais das seguintes opções segundo as necessidades do sistema: (CONFIG_EXT2_FS, CONFIG_EXT3_FS, CONFIG_EXT4_FS, CONFIG_MSDOS_FS, CONFIG_VFAT_FS, CONFIG_PROC_FS, and CONFIG_TMPFS):

KERNEL Selecionando os sistemas de arquivos necessários
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)

Se for usado PPPoE para conectar à Internet, ou um modem com discagem foi usado, então habilite as seguintes opções (CONFIG_PPP, CONFIG_PPP_ASYNC, e CONFIG_PPP_SYNC_TTY):

KERNEL Selecionando os drivers PPPoE necessários
Device Drivers --->
  Network device support --->
    <*> PPP (point-to-point protocol) support
    <*>   PPP support for async serial ports
    <*>   PPP support for sync tty ports

As duas opções de compactação não vão atrapalhar mas definitivamente não são necessárias, assim como a opção de PPP sobre Ethernet (PPP over Ethernet), que pode apenas ser usada pelo ppp quando configurado para usar PPPoE em modo kernel.

Não se esqueça de incluir suporte no kernel para as placas de rede (ethernet ou sem fio).

A maioria dos sistemas tem múltiplos núcleos à disposição, então é importante ativar a opção "Symmetric multi-processing support" (suporte a multi-processamento simétrico) (CONFIG_SMP):

KERNEL Ativando suporte a SMP
Processor type and features  --->
  [*] Symmetric multi-processing support
Nota
Em sistemas com vários núcleos, cada núcleo conta como um processador.

Se forem usados dispositivos de entrada USB (como teclado ou mouse) ou outros dispositivos USB, não se esqueça de habilitá-los também (CONFIG_HID_GENERIC and CONFIG_USB_HID, CONFIG_USB_SUPPORT, CONFIG_USB_XHCI_HCD, CONFIG_USB_EHCI_HCD, CONFIG_USB_OHCI_HCD):

KERNEL Ativando suporte a dispositivos de entrada USB
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



Configuração do kernel específica da arquitetura

Certifique-se de selecionar emulação de IA32 se programas de 32 bits devem ser suportados (CONFIG_IA32_EMULATION). O Gentoo instala um sistema multilib (computação mista de 32 e 64 bits) por padrão, assim a menos que um perfil não-multilib seja usado, esta opção é requerida.

KERNEL Selecionando o tipo de processador e seus recursos
Processor type and features  --->
   [ ] Machine Check / overheating reporting 
   [ ]   Intel MCE Features
   [ ]   AMD MCE Features
   Processor family (AMD-Opteron/Athlon64)  --->
      ( ) Opteron/Athlon64/Hammer/K8
      ( ) Intel P4 / older Netburst based Xeon
      ( ) Core 2/newer Xeon
      ( ) Intel Atom
      ( ) Generic-x86-64
Executable file formats / Emulations  --->
   [*] IA32 Emulation

Habilite o suporte a partições GPT se foram usadas anteriormente durante o particionamento de discos (CONFIG_PARTITION_ADVANCED and CONFIG_EFI_PARTITION):

KERNEL Habilite suporte a GPT
-*- Enable the block layer --->
   Partition Types --->
      [*] Advanced partition selection
      [*] EFI GUID Partition support

Habilite o suporte básico à EFI e variáveis EFI no kernel Linux se a UEFI for usada para inicializar o sistema (CONFIG_EFI, CONFIG_EFI_STUB, CONFIG_EFI_MIXED, and CONFIG_EFI_VARS):

KERNEL Habilitar suporte à UEFI
Processor type and features  --->
    [*] EFI runtime service support 
    [*]   EFI stub support
    [*]     EFI mixed-mode support
 
Firmware Drivers  --->
    EFI (Extensible Firmware Interface) Support  --->
        <*> EFI Variable Support via sysfs

Compilando e instalando

Com a configuração terminada, é hora de compilar e instalar o kernel. Saia da configuração e inicie o processo de compilação:

root #make && make modules_install
Nota
É possível habilitar a compilação em paralelo usando make -jX onde X é o número de tarefas paralelas que o processo de compilação é permitido disparar. Isso é similar às instruções anteriores sobre o /etc/portage/make.conf, sobre a variável MAKEOPTS.

Quando o kernel terminar de compilar, copie a imagem do kernel para /boot/. Isso é feito pelo comando make install.

root #make install

Isso irá copiar a imagem do kernel em /boot/ com o arquivo System.map e o arquivo de configuração do kernel.



Opcional: Criando um initramfs

Em certos casos, é necessário construir um initramfs - um sistema inicial de arquivos em RAM. A razão mais comum é quando os locais importantes do sistema de arquivos (como /usr/ ou /var/) estão em partições separadas. Com um initramfs, essas partições podem ser montadas usando as ferramentas disponíveis dentro do initramfs.

Sem um initramfs, há um enorme risco de o sistema não inicializar correctamente porque as ferramentas que são responsáveis pela montagem dos sistemas de arquivos precisam de informação que reside nesses sistemas de arquivos. Um initramfs irá puxar os arquivos necessários em um arquivo que é usado logo após o kernel inicializa, mas antes que o controle é entregue para a ferramenta de init. Os scripts do initramfs, então, certificam-se de que as partições estejam devidamente montadas antes do sistema continuar a inicialização.

Para instalar um initramfs, primeiramente instale o pacote sys-kernel/genkernel, e em seguida, use-o para gerar um initramfs:

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

Para habilitar suporte para recursos específicos no initramfs tais como LVM ou RAID, adicione as opções apropriadas no genkernel. Veja genkernel --help para mais informação. No exemplo a seguir é habilitado o suporte para LVM e RAID por software (mdadm):

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

O initramfs será armazenado em /boot/. O arquivo resultante pode ser encontrado listando os arquivos iniciando com "initramfs":

root #ls /boot/initramfs*

Continue agora com os Módulos do kernel

Alternativa: Usando o genkernel

Se a configuração manual parecer muito difícil, então é recomendado o uso do genkernel. Ele irá configurar e construir o kernel automaticamente.

O genkernel funciona configurando um kernel praticamente idêntico ao kernel do CD de instalação. Isso significa que quando o genkernel é usado para construir o kernel, o sistema geralmente irá detectar todo o hardware durante a inicialização, assim como o CD de instalação. Como o genkernel não necessita de nenhuma configuração manual, ele é a solução ideal para aqueles usuários que não se sintam confortáveis compilando seu próprio kernel.

Agora vamos ver como usar o genkernel. Primeiro faça emerge do pacote sys-kernel/genkernel:

root #emerge --ask sys-kernel/genkernel

Depois, edite o arquivo /etc/fstab de modo que a linha contendo o /boot/ como segundo campo tenha o primeiro campo apontando para o dispositivo correto. Se o exemplo de particionamento deste manual foi seguido, então o dispositivo é provavelmente o /dev/sda2 com o sistema de arquivo ext2. A linha completa se pareceria com:

root #nano -w /etc/fstab
FILE /etc/fstabConfigurando o ponto de montagem /boot
/dev/sda2	/boot	ext2	defaults	0 2
Nota
Mais adiante nesta instalação do Gentoo o /etc/fstab será configurado novamente. A configuração do /boot é necessária agora porque o aplicativo genkernel lê esse arquivo de configuração.

Agora, compile os fontes do kernel executando genkernel all. Note que, como genkernel all compila um kernel com suporte para quase todo tipo de hardware, a compilação pode demorar para terminar!

Nota
Se a partição de boot não usa ext2 ou ext3 como sistema de arquivos, pode ser necessário configurar manualmente o kernel usando genkernel --menuconfig all e adicionar suporte para esse sistema de arquivo em particular no kernel (não como módulo). Usuários de LVM2 provavelmente irão querer adicionar --lvm como argumento também.
root #genkernel all

Quando o genkernel terminar, estarão criados um kernel, um conjunto completo de módulos e um ramdisk inicial (initrd). Usaremos o kernel e o initrd quando configurarmos o gerenciador de boot mais tarde neste documento. Anote os nomes do kernel e do initrd pois essas informações são utilizadas quando o arquivo de configuração do gerenciador de boot for editado. O initrd será executado imediatamente após o boot para fazer a autodetecção de hardware (como no CD de instalação) antes do sistema "real" inicializar.

root #ls /boot/kernel* /boot/initramfs*

Módulos do kernel

Configurando os módulos

Nota
É opcional listar manualmente os módulos de hardware. udev irá normalmente carregar todos os módulos de hardware que forem detectados ou conectados na maioria dos casos. Entretanto, não causa problema que módulos carregados automaticamente sejam listados. As vezes, algum hardware mais exótico requer alguma ajuda para carregar seus drivers.

Liste os módulos que precisem ser carregados no arquivo /etc/modules-load.d/*.conf, um módulo por linha. Opções extra para os módulos, se necessárias, devem ser configuradas nos arquivos /etc/modprobe.d/*.conf.

Para visualizar todos os módulos disponíveis, execute o seguinte comando find. Não se esqueça de substituir "<kernel version>" pela versão do kernel recém compilada:

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

Por exemplo, para carregar automaticamente o módulo 3c59x.ko (que é o driver para uma placa de rede específica da família 3Com), edite o arquivo /etc/modules-load.d/network.conf e entre com o nome do módulo nele. O nome real do arquivo não é significativo para o carregador.

root #mkdir -p /etc/modules-load.d
root #nano -w /etc/modules-load.d/network.conf
FILE /etc/modules-load.d/network.confForçar o carregamento do módulo 3c59x
3c59x

Continue a instalação em Configurando o sistema.

Opcional: Instalando firmware

Alguns drivers requerem que firmware adicionais sejam instalados no sistema antes para funcionarem. Isso ocorre normalmente com interfaces de rede, especialmente as interfaces de rede sem fio. Também placas de vídeo modernas de fabricantes como AMD, NVidia e Intel, quando usando drivers open source, frequentemente precisam de arquivos de firmware externos. A maioria dos firmwares estão empacotados em sys-kernel/linux-firmware:

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