Happy Hacking!如何在Anolis OS中打造属于自己的Linux内核? | 征文活动

原创
08/30 20:00
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龙蜥社区已启动主题为“2021 我与 OpenAnolis 龙蜥社区的那些事儿”征文活动!征文内容包括但不限于以下五类:使用评测、技术解读、经验分享、共建建议、知无不言。

优质文章将获得龙蜥社区官网及公众号推荐展出,还可获得神秘礼品。欢迎各位龙蜥社区朋友来稿~

(点击图片查看文章)

继上篇龙蜥社区开发者自述:我是如何趣味玩转Anolis OS的?短文又收到一位龙蜥社区资深 Linux 系统爱好者冷面酒仙分享他与 Anolis OS 的日常,看看他是如何在龙蜥操作系统(Anolis OS)打造属于自己的 Linux 内核。

作者:冷面酒仙

在操作系统领域工作 10 年以上。 参与过 wrlinux、vxwork、wrhypervisor、debian、SUSE 系统开发工作。 在操作 系统构建、测试体系方面长期工作。 热衷于 Linux 社区发展与推广的活动。 目前就职于国内知名大厂。

近日是 Linux 的 30 岁生日,在上个世纪末的芬兰赫尔辛基,一个名叫 Linus 的家伙在大学里自己写了一个操作系统。当他把这份操作系统代码放到新闻组的时候,他可能自己也没有想到,这个举动在未来的 30 年中,把以 Unix 为首的一大批优秀操作系统斩落马下,如今独领风骚,并且如火如荼的发展。可以说在目前的所有的电子产品中很难看不到 Linux 系统的身影。

(图为Linus)

对于新手而言,为龙蜥操作系统(Anolis OS)打造一个不可或缺的系统内核,听起来也是非常有挑战的哦!

今天我们来看看如何用龙蜥操作系统(Anolis OS),打造自己的 Linux 内核。
Linux内核之初体验
这是当年 Linus 发在新闻组上的一封邮件,也是 Linux 系统的第一次见面会!不过那个时候它还不叫 Linux, 只是一个从 minix 改进过来的试验品。
目前,Linux 已经发展成为了拥有上千万行代码的庞大项目,主要的贡献者来自Redhat、SUSE、Intel、Amd、Alibaba、Microsoft 等大型企业,以及一些独立开发者。活跃的开发者人数在 4000 人左右,看起来还是非常庞大的开发队伍,更加神奇的是他们分散在世界各地。
Linux 内核探秘
首先,我们先看如何从 kernel.org 网站下载一份。(笔者编写文章的时候内核的版本是5.13.13)
用下面这个命令可以下载一份内核源代码:
   
   
   
wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.13.13.tar.xz

笔者在 01:25 分下载时的网速截图,看起来还是非常快的。
这种方式我们可以拿到非常纯净的、最上游的内核源代码。用以下命令解压缩:
tar xf linux-5.13.13.tar.xzcd linux-5.13.13ls
上图就是 kernel 代码的真容了哦!本文暂时不对每个目录作具体的详解,后续如有机会很乐意分享一些内核方面的心得体会。
Linux 内核打包
软件包是龙蜥操作系统(Anolis OS) 最基本单位,内核同样是系统中众多的软件包之一。用软件包的形式对内核进行打包处理,更加便于对软件的分发。
在拿到代码以后,我们如何进行打包呢?内核的打包操作是相对复杂的,初学者很难驾驭,而且也没有必要。这里我把打包工作分为两个步骤:
第一步:配置内核;
第二步:打包RPM。
配置内核
配置内核的含义,内核中包括繁多的驱动程序,组件,框架这些东西对于内核的兼容性是至关重要的。也就是说,Linux 内核之所以能够运行在如此多的电子产品中,与这些代码的功劳是直接相关的!但是,反过来如果我们的目的是给当前这个笔记本电脑制作一个内核,我们还有必要编译如此之多的代码吗?答案是否定的。而为什么要考虑这个问题呢?主要的原因是,内核编译的时间太长了,取消掉不必要的组件,可以大大加快内核的编译速度。当然多编译一些组件确实对内核的软硬件兼容性有非常大的帮助!
首先,我们要选定一个配置的基线,我们使用如下命令,其作用是选定 x86 模式下最基本的组件:
make defconfig

但是,经过笔者测试,这个最基本的配置是无法正常启动的,这个与操作系统环境比较强相关。
可以跟随笔者一起看看看,到底有哪些问题需要解决,以及如何解决吧!
首先,我们用这个默认的配置,编译内核,看看它是否可以正常工作。
make binrpm-pkg
等等!如果你想要给内核带上自己的名字以便于区分的话,请先完成如下的配置。
用下列命令开启内核配置菜单:
make menuconfig

选择,general setup。
选择“Local version”,可以为内核追加一个后缀。
输入你自己的自定义字符串:
OK. 后退出保存。可以开始编译了!
请输入:
make binrpm-pkg
取决于计算机的配置,这个编译过程有可能非常长时间!
编译好后,我们可以开始安装。但是根据笔者的经验,可能很难成功启动,我们来看看是不是。
用如下命令安装:
sudo yum localinstall/home/james/rpmbuild/RPMS/x86_64/kernel-5.13.13-1.x86_64.rpm
安装好后,重启计算机。
Linux 启动实战
Oops!!系统起不来了!
很多小伙伴遇到这样的问题,可能就束手无策了,现在我们来看看如何置之死地而后生!
首先,我们要理解,屏幕上的提示是什么?它提示我们等待 dev-mapper-ao/swap 超时,这个有两个信息:

第一是:我们的系统采用了 LVM 管理磁盘分区。

第二是:为啥我们没有看到这个设备?难道是磁盘设备 坏了?
不入虎穴,焉得虎子?
重启系统,开始 hacking!
在启动界面,选择 Anolis 系统默认的启动项 4.19.91-24.7.an8。
按“e”键进入如下界面,并在对应的行,追加字符串 “rd.break=initqueue” 后,按 Ctrl+x 启动。
关于 rd.break=initqueue,可以理解为在启动阶段暂停系统启动并,切入启动阶段中 initqueue 这个阶段中,把控制权交给人类。
拿到控制权以后,通过对应的命令,我们可以检查到 disk 设备的存在。
重启系统,进入到有问题的内核,按“e”键,再次追加“rd.break=initqueue” 后,按 Ctrl+x 启动。
根据检查的结果我们发现,确实在我们自己编译的内核中,是无法引导系统启动的。What’s wrong?

使用标准内核,重新登陆系统,通过 lsblk 命令检查磁盘的使用状态,发现我们是采用 NVMe 磁盘的,那么我们的内核需要支持这个设备才能确保它可以正常工作。
立刻打开内核的 menuconfig,检查是否使能了对应的选项。

检查后发现,确实没有使能 NVME 支持!First blood! 按空格键,把它设置为“M”,意为以模块形式使能。
重新编译,并且安装,重启系统!
Oops,again!
再次重启,系统直接进入救援模式。好吧,我们先看看日志!
注意,日志中下部的提示信息,xfs 文件系统未知。好吧,如果连 xfs 文件系统都不识别的话,那应该还是组件没有编译导致的。
配置内核参数:

一顿操作后,重新编译,安装,重启!
YYDS!
5.13.13 最新版本的内核,成功的运行在了龙蜥操作系统(Anolis OS)上。
不要高兴得太早!
就在笔者正准备要发文档的时候!发现了右上角的图标缺少了一个天线!
这导致我的浏览器,无法正常工作!!WiFi LOST!
好吧!胜利在望,我们需要再来一次,这个可以判断为 WiFi 驱动没有安装。
进入内核配置界面:

将 iwlwifi 相关的驱动程序,选择为 “M” 使能,重新编译,安装,重启!
重启打开浏览器,可算是可以看到龙蜥社区(openAnolis)的主页了。噢,成功!
蓝牙不好使?
当网络可以连同的时候,发现蓝牙不能工作。心力交瘁,继续战斗!
没有蓝牙,鼠标,耳机都受到影响!无奈!

视频没有声音?

总结
在 Anolis 上定制自己的内核还是比较容易的噢!定制过程可以分为三个阶段:
配置选择: 通过对内核的配置选定,来定制自己的系统内核;

引导启动通过调试确保内核可以正常启动;

尽善尽美 外设的支持不影响到系统的启动,但是会影响到用户体验。如蓝牙、声音等。
本文主要涉及的内核模块有 xfs 文件系统,NVME 设备驱动,wifi、蓝牙、声音等。
happy hacking!
—— 完 ——
2021 我与 OpenAnolis 龙蜥社区的那些事儿 ”征 文活动还在继续,另外社区背包、贴纸、杯子等也准备好了,欢迎社区的开发者朋友们踊跃参与。
部分精美礼品展示:
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关于龙蜥社区

龙蜥社区(OpenAnolis)是由企事业单位、高等院校、科研单位、非营利性组织、个人等按照自愿、平等、开源、协作的基础上组成的非盈利性开源社区。龙蜥社区成立于2020年9月,旨在构建一个开源、中立、开放的Linux上游发行版社区及创新平台。

短期目标是开发龙蜥操作系统(Anolis OS)作为CentOS替代版,重新构建一个兼容国际Linux主流厂商发行版。中长期目标是探索打造一个面向未来的操作系统,建立统一的开源操作系统生态,孵化创新开源项目,繁荣开源生态。

龙蜥OS 8.4已发布,支持x86_64和ARM64架构,完善适配Intel、飞腾、海光、兆芯、鲲鹏芯片。

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本文分享自微信公众号 - OpenAnolis龙蜥(OpenAnolis)。
如有侵权,请联系 support@oschina.cn 删除。
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