Howto/Kernel kompilieren

Installation der Voraussetzungen¶

• build-essential (main)

• libncurses5 (universe)

• libncurses5-dev (main)

• libncurses-dev (main)

• qtbase5-dev-tools (universe)

• flex (main)

• bison (main)

• openssl (main)

• libssl-dev (main)

• dkms (main)

• libelf-dev (main)

• libudev-dev (main)

• libpci-dev (main)

• libiberty-dev (main)

• autoconf (main)

• debhelper (main)

• rustc (main)

• bc (main)

Befehl zum Installieren der Pakete:

sudo apt-get install build-essential libncurses5 libncurses5-dev libncurses-dev qtbase5-dev-tools flex bison openssl libssl-dev dkms libelf-dev libudev-dev libpci-dev libiberty-dev autoconf debhelper rustc bc 

Oder mit apturl installieren, Link: apt://build-essential,libncurses5,libncurses5-dev,libncurses-dev,qtbase5-dev-tools,flex,bison,openssl,libssl-dev,dkms,libelf-dev,libudev-dev,libpci-dev,libiberty-dev,autoconf,debhelper,rustc,bc

Sonstige Vorbereitungen¶

• Dateisystem vorbereiten. Es wird empfohlen, eigens dafür ein Verzeichnis zu erstellen, damit sich in diesem nach Abschluss des Baus ausschließlich Debian-Pakete des Kernels befinden. Man kann dazu folgendermaßen vorgehen:

  mkdir -p ~/Downloads/custkernel
  cd ~/Downloads/custkernel 

• Kernelsource herunterladen, dazu geht man auf die Seite https://www.kernel.org/ und lädt das Quelltextarchiv der gewünschten Kernelversion im Browser oder per wget herunter:

  wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v6.x/linux-6.6.4.tar.xz 

Überprüfung der Signatur¶

• Da das tar-Archiv signiert ist, entpackt man das xz-Archiv folgendermaßen

  unxz linux-6.6.4.tar.xz 

• Download der Signatur

  wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v6.x/linux-6.6.4.tar.sign 

• Import der Schlüssel; das ist nur einmal notwendig

  gpg --locate-keys torvalds@kernel.org gregkh@kernel.org 

• Signatur überprüfen

  gpg --verify linux-6.6.4.tar.sign 

  Beispielausgabe

  gpg: die unterzeichneten Daten sind wohl in 'linux-6.6.4.tar'
  gpg: Signatur vom So 03 Dez 2023 07:34:10 CET
  gpg:                mittels RSA-Schlüssel 647F28654894E3BD457199BE38DBBDC86092693E
  gpg: Korrekte Signatur von "Greg Kroah-Hartman <gregkh@kernel.org>" [unbekannt]
  gpg: WARNUNG: Dieser Schlüssel trägt keine vertrauenswürdige Signatur!
  gpg:          Es gibt keinen Hinweis, daß die Signatur wirklich dem vorgeblichen Besitzer gehört.
  Haupt-Fingerabdruck  = 647F 2865 4894 E3BD 4571  99BE 38DB BDC8 6092 693E ([https://www.kernel.org/category/signatures.html Seite mit aktuellen Fingerabdrücken]).

• Dem Schlüssel vertrauen; das ist nur einmal notwendig

  gpg --tofu-policy good 647F28654894E3BD457199BE38DBBDC86092693E 

• Jetzt funktioniert die Überprüfung

  gpg --trust-model tofu --verify linux-6.6.4.tar.sign 

  Beispielausgabe

  gpg: die unterzeichneten Daten sind wohl in 'linux-6.6.4.tar'
  gpg: Signatur vom So 03 Dez 2023 07:34:10 CET
  gpg:                mittels RSA-Schlüssel 647F28654894E3BD457199BE38DBBDC86092693E
  gpg: Korrekte Signatur von "Greg Kroah-Hartman <gregkh@kernel.org>" [vollständig]
  gpg: gregkh@kernel.org: Verified 8 signatures in the past 2 Monate.  0
       Nachrichten verschlüsselt.

Entpacken des Archives¶

• Entpacken

  tar -xvf linux-6.6.4.tar 

  Das xz Archiv könnte man so entpacken

  tar xfv linux-6.6.4.tar.xz 

• Wechsel in das Verzeichnis

  cd linux-6.6.4 

Aufräumen des Quelltextverzeichnisses¶

• Um sicherzustellen, dass das entpackte Quelltextverzeichnis nur das notwendige enthält, führt man das aus

  make mrproper 

Konfiguration kopieren¶

• Konfiguration des laufenden Kernels kopieren und alle hinzugefügten Optionen auf den Standardwert setzen:

  make olddefconfig 

• Alternativ kann man auch dieses ausführen, damit Rückfragen bei neuen Konfigurationsoptionen erfolgen

  make oldconfig 

Konfigurationsänderungen¶

• Ohne die Änderung bezogen auf vertrauenswürdige Schlüssel, käme es zu einer Fehlermeldung (Quelle). Hat man die Konfiguration eines Kernels, bei dem diese Änderungen vorgenommen wurden, kopiert, kann das Folgende übersprungen werden.

  scripts/config --set-str SYSTEM_TRUSTED_KEYS ""
  scripts/config --set-str SYSTEM_REVOCATION_KEYS "" 

• Debug-Variablen abstellen, ansonsten würde ein zusätzliches Paket mit Debugsymbolen erstellt werden. Hat man bereits die Konfiguration eines Kernels, bei dem diese Änderungen vorgenommen wurden, kopiert, kann das Folgende übersprungen werden.:

  scripts/config --undefine DEBUG_INFO
  scripts/config --undefine DEBUG_INFO_COMPRESSED
  scripts/config --undefine DEBUG_INFO_REDUCED
  scripts/config --undefine DEBUG_INFO_SPLIT
  scripts/config --undefine GDB_SCRIPTS
  scripts/config --set-val  DEBUG_INFO_DWARF5     n
  scripts/config --set-val  DEBUG_INFO_NONE       y 

• Weitere Anpassungen (Hilfe zu anderen make-Zielen 🇬🇧, Siehe Kapitel: Configuring the kernel) sind in einer Anwendung für X11 per

  make xconfig 

  oder im Terminal per

  make menuconfig 

  möglich.

• Jetzt kann man Patches oder sonstige Änderungen am Quellcode vornehmen

Kompilieren¶

Um den Vorgang des Kompilierens zu beschleunigen, kann man den Kernel mit mehreren Threads bauen.

• Ermittlung der Prozessorenanzahl

  grep -c processor /proc/cpuinfo 

  oder

  nproc 

  liefern die Zahl der Prozessorkerne, inklusive Hyperthreading. Im Beispiel wird 16 ausgegeben.

• Kompilieren

  make -j 16 bindeb-pkg LOCALVERSION=-"custombuild-001" 

  Mit der Option -j verwendet man den vorher ermittelten Wert. LOCALVERSION erweitert die Versionsangabe des Kernels. Dadurch werden auch die Paketnamen für den Kernel und die Header von "...6.6.4" zu "...6.6.4-custombuild-001" geändert.

Installation und Überprüfung der Installation¶

• Debianpakete installieren

  cd ..
  sudo dpkg -i *.deb 

• Checks nach Neustart (Beispielausgaben)

  uname -a 

  Linux vm0a 6.6.4-custombuild-001 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Thu Dec 03 09:41:53 CEST 2023 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

  cat /proc/version 

  Linux version 6.6.4-custombuild-001 (linux@vm0a) (gcc-13 (Ubuntu 13.1.0-8ubuntu1~22.04) 13.1.0, GNU ld (GNU Binutils for Ubuntu) 2.38) #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Thu Dec 03 09:41:53 CEST 2023

Deinstallation¶

sudo apt purge linux-image-6.6.4-custombuild-001 linux-headers-6.6.4-custombuild-001 

Dabei bleibt das Paket linux-libc-dev unberührt, es sollte keine negativen Auswirkungen haben.

Erhält man während der Deinstallation eine Meldung der Art:

dpkg: Warnung: Während Entfernens von linux-image-6.6.4-custombuild-001 ist Verzeichnis »/lib/modules/6.6.4-custombuild-001« nicht leer, wird daher nicht gelöscht

kann man das Verzeichnis mitsamt des Inhaltes so entfernen:

sudo rm -R /lib/modules/6.6.4-custombuild-001 

Weiterführende Optionen¶

sudo apt-get install gcc-13 g++-13 

make CC=/usr/bin/gcc-13 CXX=/usr/bin/g++-13 -j 16 bindeb-pkg LOCALVERSION=-"custombuild-001" 

Initialize kernel stack variables at function entry
> 1. no automatic stack variable initialization (weakest) (INIT_STACK_NONE)
  2. pattern-init everything (strongest) (INIT_STACK_ALL_PATTERN) (NEW)
  3. zero-init everything (strongest and safest) (INIT_STACK_ALL_ZERO) (NEW)
choice[1-3?]:

sudo apt-get install rustc