Kernel/Upgrade

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Dieser Artikel beschreibt die Schritte, um auf einen neuen Kernel zu aktualisieren.

Einen neuen Kernel aus den neuen Sourcen zu bauen ist im Grunde der gleiche Vorgang wie der Bau eines Kernel bei der Installation des Systems. Der Unterschied besteht darin, dass man die Konfiguration des alten Kernel zur Erstellung der Konfiguration des neuen Kernel nutzen kann. Die Verwendung der alten Konfiguration erspart es dem Nutzer sich erneut mit allen Kernel-Optionen befassen zu müssen. (Wie es bei der bloßen Verwendung von make menuconfig notwendig wäre.)

Die Konfiguration des Kernel wird in einer Datei mit dem Namen .config im Verzeichnis zusammen mit den Kernel Sourcen gespeichert. Ein neuer Kernel kann Optionen oder Eigenschaften besitzen die der alte Kernel noch nicht hat, oder er kann eine Eigenschaft oder Option nicht mehr haben die der alte Kernel immer noch hat. Die Kernel-Konfiguration gibt an, ob die Eigenschaften und Optionen eines Kernel zu aktiviert sind oder nicht. Vielleicht integriert im Kernel oder als Module gebaut, die auf Verlangen in den laufenden Kernel geladen werden können. Daher kann die Konfigurationsdatei des neuen Kernel neue Einträge besitzen, die die alte nicht hatte und sie könnte andere Einträge nicht mehr haben, die in der Konfiguration des alten Kernel vorhanden sind.

Um mit solchen Änderungen der Konfigurationsdatei umzugehen, muss die Konfigurationsdatei des alten Kernel in eine Konfiguration umgewandelt werden, die mit dem neuen Kernel verwendet werden kann. Dieser Artikel zeigt, wie man mit der Umwandlung der Konfigurationsdatei des alten Kernel aus neuen Kernel Sourcen einen neuen Kernel erzeugt.

Kernel upgrade in Gentoo involves these steps:

  • Step 1: Emerging the new kernel sources.
  • Step 2: Setting the right symlink to the new kernel.
  • Step 3: Moving to the new kernel's folder.
  • Step 4: Adjusting the .config file for the options introduced to, or removed from the new kernel's configuration.
  • Step 5: Building the kernel and the initramfs.
  • Step 6: Updating the bootloader.
  • Step 7: Removing or keeping the old kernel.


Wichtig
It is wise to make a backup of the kernel configuration so that the previous configurations are not lost. Many users devote considerable time to figure out the best configuration for the system, and losing that information is definitely not wanted. One of the ways introduced in Copy the previous kernel configuration of this article can be used for making a backup of the configuration file.

Ein Kernel Upgrade ist vermutlich eine gute Idee, wenn Kernelquellen installiert werden. Neue Kernelquellen werden manchmal bei der Aktualisierung des Systems durch die Ausführung von emerge -a --update --deep --with-bdeps=y --newuse @world installiert, oder selbstverständlich wenn man sie direkt installiert.

root #emerge --ask --update --deep --with-bdeps=y --newuse @world

Of course, they can be installed directly using the next command (replace gentoo-sources with whatever version of the kernel that is in-use):

root #emerge --ask --update --deep --with-bdeps=y --newuse sys-kernel/gentoo-sources

Die bloße Installation neuer Kernel Sourcen liefert dem Nutzer keinen neuen Kernel. Es ist darüber hinaus erforderlich einen neuen Kernel auf Grundlage der neuen Sourcen zu bauen (make), zu installieren (install) und anschließend das System neu zu starten, um wirklich den neuen Kernel zu verwenden.

Set symlink to new kernel sources

The kernel configuration is saved in a file named .config in the directory that holds the kernel sources, a symlink is used to point to that directory.

Der Symlink /usr/src/linux sollte immer auf das Verzeichnis zeigen das die Kernelquellen des aktuell laufenden Kernel enthält. Dies kann auf eine von drei Arten erfolgen:

  1. Installation der Kernelquellen mit USE="symlink"
  2. Setzen des Links mit eselect
  3. Manuell den symbolischen Link aktualisieren

Den Link mit eselect setzten

Um den Symlink mit eselect zu setzten:

root #eselect kernel list
Available kernel symlink targets:
 [1] linux-3.14.14-gentoo *
 [2] linux-3.16.3-gentoo

Dies gibt die verfügbaren Kernelquellen aus. Der Stern kennzeichnet die ausgewählten Quellen.

Um die Kernelquellen beispielsweise auf den zweiten Eintrag zu ändern, führen Sie folgendes aus:

root #eselect kernel set 2

Manuell den symbolischen Link aktualisieren

Um den symbolischen Link manuell zu setzten:

root #ln -sf /usr/src/linux-3.16.3 /usr/src/linux
root #ls -l /usr/src/linux
lrwxrwxrwx 1 root root 19 Oct  4 10:21 /usr/src/linux -> linux-3.16.3-gentoo

Installation der Kernelquellen mit dem symlink USE-Flag

Dies führt dazu, dass /usr/src/linux auf die neu installierten Kernelquellen zeigt.

Falls nötig, kann dies später immer noch mit einer der beiden anderen Methoden geändert werden.

Moving to the new kernel folder

Now that the symbolic link has been modified, change the working directory to the new kernel folder.

user $cd /usr/src/linux
Notiz
This command is still necessary even if the working directory was already /usr/src/linux when the symlink was modified. Until the new symlink is actually followed, the console will still be in the old kernel's directory.

Adjusting the .config file for the new kernel

Copy the previous kernel configuration

Die Konfiguration des alten Kernel muss zum neuen kopiert werden. Sie kann an mehreren Orten gefunden werden:

  • Im procfs Dateisystem, falls die Kernel Option Enable access to .config through /proc/config.gz im aktuellen Kernel aktiviert worden ist:
root #zcat /proc/config.gz > /usr/src/linux/.config
  • From the old kernel. This will only work when the old kernel was compiled with CONFIG_IKCONFIG:
root #/usr/src/linux/scripts/extract-ikconfig /path/to/old/kernel >/usr/src/linux/.config
  • Im /boot Verzeichnis, falls die Konfiguration dort installiert worden ist:
root #cp /boot/config-3.14.14-gentoo /usr/src/linux/.config
  • Im Kernelverzeichnis des aktuell laufenden Kernels:
root #cp /usr/src/linux-3.14.14-gentoo/.config /usr/src/linux/
  • In the /etc/kernels/ directory, if SAVE_CONFIG="yes" is set in /etc/genkernel.conf and genkernel was previously used:
root #cp /etc/kernels/kernel-config-x86_64-3.14.14-gentoo /usr/src/linux/.config

Konfigurieren des neuen Kernel

Notiz
Invoking make oldconfig and make menuconfig can be done automatically via genkernel in the build process by enabling the OLDCONFIG and MENUCONFIG parameters in /etc/genkernel.conf. If OLDCONFIG is enabled in genkernel's configuration or if it's going to be enabled by passing --oldconfig option to genkernel command, jump to the build section in this article.

Um die Konfiguration des alten Kernel mit dem neuen Kernel zu verwenden, sollte er umgewandelt werden. Die Umwandlung kann entweder durch die Ausführung von make silentoldconfig oder make olddefconfig erfolgen.

make silentoldconfig

Wichtig
make syncconfig has become an internal implementation detail; make oldconfig should be used when possible. The make silentoldconfig target has been removed as of Linux version 4.19 and higher.

Die folgende Konfiguration ist wie die textbasierte Konfiguration mit make config. Für neue Konfigurationsoptionen bietet sie eine Auswahl. Zum Beispiel:

root #make silentoldconfig
Anticipatory I/O scheduler (IOSCHED_AS) [Y/n/m/?] (NEW)

Das (NEW) am Ende der Zeile weist diese Option als neu aus. Direkt davor in eckigen Klammern stehen die möglichen Einstellungen: Yes, no, module oder ?, um die Hilfe anzuzeigen. Die empfohlene Einstellung ist groß geschrieben (hier Y). Die Hilfe beschreibt den Treiber oder die Funktion.

Leider zeigt make silentoldconfig für die einzelne Option neben der Hilfe nur wenig zusätzliche Informationen, z.B. den Kontext, so dass es manchmal schwierig ist, die richtige Auswahl zu treffen. In diesem Fall ist es das Beste, sich den Namen der Option zu merken und die Auswahl später mit Hilfe der grafischen Kernel Konfigurationsprogramme zu treffen.

make olddefconfig

Wenn Interaktivität nicht gewünscht ist, verwenden Sie make olddefconfig. (Es werden dann keine Fragen gestellt.)

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

make help

Use make help to see other conversion methods available:

user $make help

Observing the difference

A diff tool can be used to compare the old and new .config files to see what options have been added:

user $diff <(sort .config) <(sort .config.old) | awk '/^<.*(=|Linux)/ { $1=""; print }'
CONFIG_64BIT_TIME=y
CONFIG_AMD_NB=y
CONFIG_ARCH_CLOCKSOURCE_INIT=y
CONFIG_ARCH_HAS_GIGANTIC_PAGE=y
CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP=y
CONFIG_ARCH_HAS_SET_DIRECT_MAP=y
CONFIG_ARCH_STACKWALK=y
CONFIG_ARCH_USE_MEMREMAP_PROT=y
CONFIG_BLK_PM=y
CONFIG_CC_CAN_LINK=y
CONFIG_CC_DISABLE_WARN_MAYBE_UNINITIALIZED=y
CONFIG_CC_HAS_ASM_INLINE=y
CONFIG_CC_HAS_KASAN_GENERIC=y
CONFIG_CC_HAS_WARN_MAYBE_UNINITIALIZED=y
CONFIG_CPU_SUP_AMD=y
CONFIG_CPU_SUP_HYGON=y
CONFIG_CPU_SUP_ZHAOXIN=y
CONFIG_CRYPTO_LIB_AES=y
CONFIG_CRYPTO_LIB_ARC4=y
CONFIG_CRYPTO_LIB_DES=y
CONFIG_CRYPTO_LIB_SHA256=y
CONFIG_DEBUG_MISC=y
CONFIG_DRM_I915_FORCE_PROBE=""
CONFIG_DRM_I915_SPIN_REQUEST=5
CONFIG_DRM_I915_USERFAULT_AUTOSUSPEND=250
CONFIG_DYNAMIC_EVENTS=y
CONFIG_EFI_EARLYCON=y
CONFIG_GCC_PLUGINS=y
CONFIG_GENERIC_GETTIMEOFDAY=y
CONFIG_HAVE_ARCH_JUMP_LABEL_RELATIVE=y
CONFIG_HAVE_ARCH_STACKLEAK=y
CONFIG_HAVE_ASM_MODVERSIONS=y
CONFIG_HAVE_EISA=y
CONFIG_HAVE_FAST_GUP=y
CONFIG_HAVE_FUNCTION_ARG_ACCESS_API=y
CONFIG_HAVE_GENERIC_VDSO=y
CONFIG_HAVE_MOVE_PMD=y
CONFIG_HAVE_PCI=y
CONFIG_INIT_STACK_NONE=y
CONFIG_IO_URING=y
CONFIG_KASAN_STACK=1
CONFIG_LEDS_TRIGGER_AUDIO=y
CONFIG_LSM="lockdown,yama,loadpin,safesetid,integrity"
CONFIG_MMC_SDHCI_IO_ACCESSORS=y
CONFIG_NETFILTER_XT_TARGET_MASQUERADE=m
CONFIG_NET_VENDOR_GOOGLE=y
CONFIG_NET_VENDOR_MICROCHIP=y
CONFIG_NET_VENDOR_PENSANDO=y
CONFIG_NET_VENDOR_XILINX=y
CONFIG_NF_NAT=m
CONFIG_NF_NAT_MASQUERADE=y
CONFIG_NVMEM_SYSFS=y
CONFIG_OPTIMIZE_INLINING=y
CONFIG_POWER_SUPPLY_HWMON=y
CONFIG_PROC_PID_ARCH_STATUS=y
CONFIG_SKB_EXTENSIONS=y
CONFIG_SND_INTEL_NHLT=y
CONFIG_UBSAN_ALIGNMENT=y
CONFIG_UNIX_SCM=y
CONFIG_USB_AUTOSUSPEND_DELAY=2
CONFIG_X86_ACPI_CPUFREQ_CPB=y
CONFIG_X86_MCE_AMD=y
# end of Gentoo Linux
# Linux/x86 5.4.0-gentoo Kernel Configuration

And which have been removed:

user $diff <(sort .config) <(sort .config.old) | awk '/^>.*(=|Linux)/ { $1=""; print }'
CONFIG_ANON_INODES=y
CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK=y
CONFIG_ARCH_HAS_SG_CHAIN=y
CONFIG_ARCH_HAS_ZONE_DEVICE=y
CONFIG_ARCH_SUPPORTS_OPTIMIZED_INLINING=y
CONFIG_ARM_GIC_MAX_NR=1
CONFIG_AUDIT_TREE=y
CONFIG_AUDIT_WATCH=y
CONFIG_BACKLIGHT_LCD_SUPPORT=y
CONFIG_CRYPTO_WORKQUEUE=y
CONFIG_DEFAULT_CFQ=y
CONFIG_DEFAULT_IO_DELAY_TYPE=0
CONFIG_DEFAULT_IOSCHED="cfq"
CONFIG_DEFAULT_SECURITY=""
CONFIG_DMA_DIRECT_OPS=y
CONFIG_FB_BACKLIGHT=y
CONFIG_GENERIC_HWEIGHT=y
CONFIG_HAVE_DEBUG_STACKOVERFLOW=y
CONFIG_HAVE_GENERIC_GUP=y
CONFIG_HAVE_MEMBLOCK=y
CONFIG_IA32_AOUT=y
CONFIG_INET6_XFRM_MODE_BEET=y
CONFIG_INET6_XFRM_MODE_TRANSPORT=y
CONFIG_INET6_XFRM_MODE_TUNNEL=y
CONFIG_INET_XFRM_MODE_TRANSPORT=y
CONFIG_INET_XFRM_MODE_TUNNEL=y
CONFIG_IO_DELAY_TYPE_0X80=0
CONFIG_IO_DELAY_TYPE_0XED=1
CONFIG_IO_DELAY_TYPE_NONE=3
CONFIG_IO_DELAY_TYPE_UDELAY=2
CONFIG_IOSCHED_CFQ=y
CONFIG_IOSCHED_NOOP=y
CONFIG_MAY_USE_DEVLINK=y
CONFIG_NO_BOOTMEM=y
CONFIG_RWSEM_XCHGADD_ALGORITHM=y
CONFIG_X86_DEV_DMA_OPS=y
# Linux/x86 4.19.86-gentoo Kernel Configuration

Alternatively, the kernel provides a script to cleanly compare two config files even if the options have moved in the file itself:

user $/usr/src/linux/scripts/diffconfig .config.old .config

make menuconfig

The options can then be researched and changed if necessary by running:

root #make menuconfig

The menuconfig target is helpful because it safely handles kernel symbol dependency resolution.

Kompilieren

Wichtig
Wenn externe Kernelmodule installiert sind (wie nvidia oder zfs), kann es notwendig sein vor dem Kompilieren des Kernel make modules_prepare auszuführen, wie unterhalb beschrieben. Einige Module können nicht installiert oder vorbereitet werden, bevor der Kernel kompiliert ist.
Wichtig
Vergessen Sie nicht den Bootloader für die neuen Kernel-Dateinamen zu konfigurieren und ebenfalls die initramfs neu zu bauen, falls eine verwendet wird.

Für diesen Schritt folgen Sie wieder den Erläuterungen im Artikel zur manuellen Einrichtung des Kernel.

Automated build and installation

It is possible to automatically build and install the newly emerged kernel using Portage hooks. While other approaches are also possible, the following is based on genkernel and gentoo-sources package. It requires the following prerequisites:

  1. genkernel all is able to build and install the kernel to which the /usr/src/linux symlink points into $BOOTDIR and the bootloader.
  2. The symlink use flag is set for the kernel ebuild.

If those are fulfilled, simply install a post_pkg_postinst Portage hook as shown below.

DATEI /etc/portage/env/sys-kernel/gentoo-sourcesAutomated kernel build and installation portage hook
post_pkg_postinst() {
# Eselect the new kernel or genkernel will build the current one
	eselect kernel set linux-"${PV}"-gentoo
	CURRENT_KV=$(uname -r)
# Check if genkernel has been run previously for the running kernel and use that config
	if [[ -f "${EROOT}/etc/kernels/kernel-config-${CURRENT_KV}" ]] ; then
		genkernel --kernel-config="${EROOT}/etc/kernels/kernel-config-${CURRENT_KV}" all
# Use latest kernel config from current kernel
	elif [[ -f "${EROOT}/usr/src/linux-${CURRENT_KV}/.config" ]] ; then
		genkernel --kernel-config="${EROOT}/usr/src/linux-${CURRENT_KV}/.config" all
# Use known running good kernel
	elif [[ -f /proc/config.gz ]] ; then
		zcat /proc/config.gz >> "${EROOT}/tmp/genkernel.config"
		genkernel --kernel-config="${EROOT}/tmp/genkernel.config" all
		rm "${EROOT}/tmp/genkernel.config"
# No valid configs known, compile a clean one
	else
		genkernel all
	fi
}

Externe Kernelmodule erneut installieren

Notiz
The modules_prepare step is not required if building an entire kernel as this function is done as part of the standard process.

Alle externen Kernelmodule, wie die binäre Kernel Module, müssen für jeden neuen Kernel erneut installiert werden. Falls der neue Kernel bisher noch nicht kompiliert wurde, so muss der Kernel für die Installation von externen Kernelmodule vorbereitet werden:

root #make modules_prepare

Man installiert die Pakete mittels des @module-rebuild Satz erneut:

root #emerge --ask @module-rebuild

Kompilierprobleme lösen

Falls Probleme beim Neukomplieren des aktuellen Kernels auftreten, kann es helfen die Kernelquellen zu bereinigen. Stellen Sie zunächst sicher, die .config-Datei zu sichern, da diese dabei gelöscht wird. Achten Sie darauf hierzu keinen .bak oder ~ Suffix zu verwenden, da make distclean solche Dateien ebenfalls entfernt.

root #cp .config /usr/src/kernel_config_bk
root #make distclean
root #mv /usr/src/kernel_config_bk .config

Update the bootloader

The upgraded and built kernel needs to be set up and eventually a bootloader or boot item updated, see Kernel/Configuration#Setup. Users of Grub can use the method below, users of other bootloaders must consult the handbook.

After making sure /boot partition is mounted,

Using grub-mkconfig

The following command can be executed for updating grub's configuration file:

root #grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Using systemd-boot-gen to update systemd-boot UEFI configuration

Warnung
Installing from the cargo, the Rust package manager, should be done at one's own risk. The Gentoo project cannot what is built from it and could contain security risks particularly at the bootloader level. This could mean installing a rootkit if compromised. Proceed with the following section with caution.

Manual installation of systemd-boot-gen:

user $cargo install systemd-boot-gen

Copy the kernel parameters to /etc/default/cmdline, the file should contain:

DATEI /etc/default/cmdline
CMDLINE="<kernel command line parameters>"

And run it using root privileges:

user $sudo ~/.cargo/bin/systemd-boot-gen

This will generate the boot configuration in /boot/loader/entries/ for all the available /boot/vmlinuz-* that have a matching /boot/initramfs-*.

Keeping or removing the old kernel

Keeping the old kernel sources

Kernel sources will eventually become unsupported. Some packages require the current sources to build. To protect the new sources from being removed by a depclean, it can be added to the world file (/var/lib/portage/world) by:

root #emerge --noreplace sys-kernel/gentoo-sources:newsource.version.here

Old sources that are no longer supported can be removed from the world file by:

root #emerge --deselect sys-kernel/gentoo-sources:unwanted.version.here

Alte Kernel entfernen

Siehe Artikel zur Kernel Deinstallation.

See also

Externe Ressourcen