Kernel: Restructure the General Setup and Filesystems menus on systemd
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4   <!ENTITY % general-entities SYSTEM "../general.ent">
5   %general-entities;
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8 <sect1 id="ch-bootable-kernel" role="wrap">
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11   <sect1info condition="script">
12     <productname>kernel</productname>
13     <productnumber>&linux-version;</productnumber>
14     <address>&linux-url;</address>
15   </sect1info>
17   <title>Linux-&linux-version;</title>
19   <indexterm zone="ch-bootable-kernel">
20     <primary sortas="a-Linux">Linux</primary>
21   </indexterm>
23   <sect2 role="package">
24     <title/>
26     <para>The Linux package contains the Linux kernel.</para>
28     <segmentedlist>
29       <segtitle>&buildtime;</segtitle>
30       <segtitle>&diskspace;</segtitle>
32       <seglistitem>
33         <seg>&linux-knl-sbu;</seg>
34         <seg>&linux-knl-du;</seg>
35       </seglistitem>
36     </segmentedlist>
38   </sect2>
40   <sect2 role="installation">
41     <title>Installation of the kernel</title>
43     <para>Building the kernel involves a few steps&mdash;configuration,
44     compilation, and installation. Read the <filename>README</filename> file
45     in the kernel source tree for alternative methods to the way this book
46     configures the kernel.</para>
48     <para>Prepare for compilation by running the following command:</para>
50 <screen><userinput remap="pre">make mrproper</userinput></screen>
52     <para>This ensures that the kernel tree is absolutely clean. The
53     kernel team recommends that this command be issued prior to each
54     kernel compilation. Do not rely on the source tree being clean after
55     un-tarring.</para>
57     <para>There are several ways to configure the kernel options. Usually,
58     This is done through a menu-driven interface, for example:</para>
60 <screen role="nodump"><userinput>make menuconfig</userinput></screen>
62     <variablelist>
63       <title>The meaning of optional make environment variables:</title>
65       <varlistentry>
66         <term><parameter>LANG=&lt;host_LANG_value&gt; LC_ALL=</parameter></term>
67         <listitem>
68           <para>This establishes the locale setting to the one used on the
69           host.  This may be needed for a proper menuconfig ncurses interface
70           line drawing on a UTF-8 linux text console.</para>
72           <para>If used, be sure to replace
73           <replaceable>&lt;host_LANG_value&gt;</replaceable> by the value of
74           the <envar>$LANG</envar> variable from your host.  You can
75           alternatively use instead the host's value of <envar>$LC_ALL</envar>
76           or <envar>$LC_CTYPE</envar>.</para>
77         </listitem>
78       </varlistentry>
80       <varlistentry>
81         <term><command>make menuconfig</command></term>
82         <listitem>
83           <para>This launches an ncurses menu-driven interface. For other
84           (graphical) interfaces, type <command>make help</command>.</para>
85         </listitem>
86       </varlistentry>
87     </variablelist>
89     <!-- Support for compiling a keymap into the kernel is deliberately removed -->
91     <para>For general information on kernel configuration see <ulink
92     url="&hints-root;kernel-configuration.txt"/>.  BLFS has some information
93     regarding particular kernel configuration requirements of packages outside
94     of LFS at <ulink
95     url="&blfs-book;longindex.html#kernel-config-index"/>.  Additional
96     information about configuring and building the kernel can be found at
97     <ulink url="http://www.kroah.com/lkn/"/> </para>
99     <note>
100     
101       <para>A good starting place for setting up the kernel configuration is to
102       run <command>make defconfig</command>. This will set the base
103       configuration to a good state that takes your current system architecture
104       into account.</para>
106       <para>Be sure to enable/disable/set the following features or the system might
107       not work correctly or boot at all:</para>
109       <screen role="nodump" revision="sysv">Device Drivers  ---&gt;
110   Generic Driver Options  ---&gt;
111    [ ] Support for uevent helper [CONFIG_UEVENT_HELPER]
112    [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev [CONFIG_DEVTMPFS]</screen>
114       <screen role="nodump" revision="systemd">General setup -->
115    [ ] Auditing Support [CONFIG_AUDIT]
116    [*] Control Group support [CONFIG_CGROUPS]
117    [ ] Enable deprecated sysfs features to support old userspace tools [CONFIG_SYSFS_DEPRECATED]
118    [*] Configure standard kernel features (expert users) [CONFIG_EXPERT] ---&gt;         
119       [*] open by fhandle syscalls [CONFIG_FHANDLE]
120 Processor type and features  ---&gt;
121    [*] Enable seccomp to safely compute untrusted bytecode [CONFIG_SECCOMP]
122 Firmware Drivers  ---&gt;
123    [*] Export DMI identification via sysfs to userspace [CONFIG_DMIID]
124 Networking support  ---&gt;
125   Networking options  ---&gt;
126    &lt;*&gt; The IPv6 protocol [CONFIG_IPV6]
127 Device Drivers  ---&gt;
128   Generic Driver Options  ---&gt;
129    [ ] Support for uevent helper [CONFIG_UEVENT_HELPER]
130    [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev [CONFIG_DEVTMPFS]
131    Firmware Loader ---&gt;
132       [ ] Enable the firmware sysfs fallback mechanism [CONFIG_FW_LOADER_USER_HELPER]
133 File systems  ---&gt;
134    [*] Inotify support for userspace [CONFIG_INOTIFY_USER]
135   Pseudo filesystems  ---&gt;
136    [*] Tmpfs POSIX Access Control Lists [CONFIG_TMPFS_POSIX_ACL]
137    [*] Tmpfs extended attributes [CONFIG_TMPFS_XATTR]</screen>
138     </note>
140     <note revision="systemd">
141       <para>While "The IPv6 Protocol" is not strictly
142       required, it is highly recommended by the systemd developers.</para>
143     </note>
145     <para revision="sysv">There are several other options that may be desired
146     depending on the requirements for the system. For a list of options needed
147     for BLFS packages, see the <ulink
148     url="&lfs-root;blfs/view/&short-version;/longindex.html#kernel-config-index">BLFS
149     Index of Kernel Settings</ulink>
150     (&lfs-root;blfs/view/&short-version;/longindex.html#kernel-config-index).</para>
152     <note>
153       <para>If your host hardware is using UEFI, then the 'make defconfig'
154       above should automatically add in some EFI-related kernel options.</para>
156       <para>In order to allow your LFS kernel to be booted from within your
157       host's UEFI boot environment, your kernel must have this option
158       selected:</para>
160 <screen role="nodump">Processor type and features  ---&gt;
161    [*]   EFI stub support  [CONFIG_EFI_STUB]</screen>
163       <para>A fuller description of managing UEFI environments from within LFS
164       is covered by the lfs-uefi.txt hint at
165       <ulink 
166         url="&hints-root;lfs-uefi.txt"/>.
167       </para>
168     </note>
170     <variablelist>
171       <title>The rationale for the above configuration items:</title>
173       <varlistentry>
174         <term><parameter>Support for uevent helper</parameter></term>
175         <listitem>
176           <para>Having this option set may interfere with device
177           management when using Udev/Eudev. </para>
178         </listitem>
179       </varlistentry>
181       <varlistentry>
182         <term><parameter>Maintain a devtmpfs</parameter></term>
183         <listitem>
184           <para>This will create automated device nodes which are populated by the
185           kernel, even without Udev running.  Udev then runs on top of this,
186           managing permissions and adding symlinks.  This configuration
187           item is required for all users of Udev/Eudev.</para>
188         </listitem>
189       </varlistentry>
191     </variablelist>
193     <para>Alternatively, <command>make oldconfig</command> may be more
194     appropriate in some situations. See the <filename>README</filename>
195     file for more information.</para>
197     <para>If desired, skip kernel configuration by copying the kernel
198     config file, <filename>.config</filename>, from the host system
199     (assuming it is available) to the unpacked <filename
200     class="directory">linux-&linux-version;</filename> directory. However,
201     we do not recommend this option. It is often better to explore all the
202     configuration menus and create the kernel configuration from
203     scratch.</para>
205     <para>Compile the kernel image and modules:</para>
207 <screen><userinput remap="make">make</userinput></screen>
209     <para>If using kernel modules, module configuration in <filename
210     class="directory">/etc/modprobe.d</filename> may be required.
211     Information pertaining to modules and kernel configuration is
212     located in <xref linkend="ch-config-udev"/> and in the kernel
213     documentation in the <filename
214     class="directory">linux-&linux-version;/Documentation</filename> directory.
215     Also, <filename>modprobe.d(5)</filename> may be of interest.</para>
217     <para>Unless module support has been disabled in the kernel configuration,
218     install the modules with:</para>
220 <screen><userinput remap="install">make modules_install</userinput></screen>
222     <para>After kernel compilation is complete, additional steps are
223     required to complete the installation. Some files need to be copied to
224     the <filename class="directory">/boot</filename> directory.</para>
226     <caution>
227       <para>If the host system has a separate /boot partition, the files copied
228       below should go there. The easiest way to do that is to bind /boot on the
229       host (outside chroot) to /mnt/lfs/boot before proceeding.  As the root
230       user in the <emphasis>host system</emphasis>:</para>
232 <screen role="nodump"><userinput>mount --bind /boot /mnt/lfs/boot</userinput></screen>
233     </caution>
235     <para>The path to the kernel image may vary depending on the platform being
236     used. The filename below can be changed to suit your taste, but the stem of
237     the filename should be <emphasis>vmlinuz</emphasis> to be compatible with
238     the automatic setup of the boot process described in the next section.  The
239     following command assumes an x86 architecture:</para>
241 <screen revision="sysv"><userinput remap="install">cp -iv arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-&linux-version;-lfs-&version;</userinput></screen>
243 <screen revision="systemd"><userinput remap="install">cp -iv arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-&linux-version;-lfs-&versiond;</userinput></screen>
245     <para><filename>System.map</filename> is a symbol file for the kernel.
246     It maps the function entry points of every function in the kernel API,
247     as well as the addresses of the kernel data structures for the running
248     kernel.  It is used as a resource when investigating kernel problems.
249     Issue the following command to install the map file:</para>
251 <screen><userinput remap="install">cp -iv System.map /boot/System.map-&linux-version;</userinput></screen>
253     <para>The kernel configuration file <filename>.config</filename>
254     produced by the <command>make menuconfig</command> step
255     above contains all the configuration selections for the kernel
256     that was just compiled. It is a good idea to keep this file for future
257     reference:</para>
259 <screen><userinput remap="install">cp -iv .config /boot/config-&linux-version;</userinput></screen>
261     <para>Install the documentation for the Linux kernel:</para>
263 <screen><userinput remap="install">install -d /usr/share/doc/linux-&linux-version;
264 cp -r Documentation/* /usr/share/doc/linux-&linux-version;</userinput></screen>
266     <para>It is important to note that the files in the kernel source
267     directory are not owned by <emphasis>root</emphasis>. Whenever a
268     package is unpacked as user <emphasis>root</emphasis> (like we did
269     inside chroot), the files have the user and group IDs of whatever
270     they were on the packager's computer. This is usually not a problem
271     for any other package to be installed because the source tree is
272     removed after the installation. However, the Linux source tree is
273     often retained for a long time.  Because of this, there is a chance
274     that whatever user ID the packager used will be assigned to somebody
275     on the machine. That person would then have write access to the kernel
276     source.</para>
278     <note>
279       <para>In many cases, the configuration of the kernel will need to be 
280       updated for packages that will be installed later in BLFS.  Unlike
281       other packages, it is not necessary to remove the kernel source tree
282       after the newly built kernel is installed.</para>  
283     
284       <para>If the kernel source tree is going to be retained, run
285       <command>chown -R 0:0</command> on the <filename
286       class="directory">linux-&linux-version;</filename> directory to ensure
287       all files are owned by user <emphasis>root</emphasis>.</para>
288     </note>
290     <warning>
291       <para>Some kernel documentation recommends creating a symlink from
292       <filename class="symlink">/usr/src/linux</filename> pointing to the kernel
293       source directory.  This is specific to kernels prior to the 2.6 series and
294       <emphasis>must not</emphasis> be created on an LFS system as it can cause
295       problems for packages you may wish to build once your base LFS system is
296       complete.</para>
297     </warning>
299     <warning>
300       <para>The headers in the system's <filename
301       class="directory">include</filename> directory (<filename
302       class="directory">/usr/include</filename>) should
303       <emphasis>always</emphasis> be the ones against which Glibc was compiled,
304       that is, the sanitised headers installed in <xref
305       linkend="ch-tools-linux-headers"/>.  Therefore, they should
306       <emphasis>never</emphasis> be replaced by either the raw kernel headers
307       or any other kernel sanitized headers.</para>
308     </warning>
310   </sect2>
312   <sect2 id="conf-modprobe" role="configuration">
313     <title>Configuring Linux Module Load Order</title>
315     <indexterm zone="conf-modprobe">
316       <primary sortas="e-/etc/modprobe.d/usb.conf">/etc/modprobe.d/usb.conf</primary>
317     </indexterm>
319     <para>Most of the time Linux modules are loaded automatically, but
320     sometimes it needs some specific direction.  The program that loads
321     modules, <command>modprobe</command> or <command>insmod</command>, uses
322     <filename>/etc/modprobe.d/usb.conf</filename> for this purpose.  This file
323     needs to be created so that if the USB drivers (ehci_hcd, ohci_hcd and
324     uhci_hcd) have been built as modules, they will be loaded in the correct
325     order; ehci_hcd needs to be loaded prior to ohci_hcd and uhci_hcd in order
326     to avoid a warning being output at boot time.</para>
328     <para>Create a new file <filename>/etc/modprobe.d/usb.conf</filename> by running
329     the following:</para>
331 <screen><userinput>install -v -m755 -d /etc/modprobe.d
332 cat &gt; /etc/modprobe.d/usb.conf &lt;&lt; "EOF"
333 <literal># Begin /etc/modprobe.d/usb.conf
335 install ohci_hcd /sbin/modprobe ehci_hcd ; /sbin/modprobe -i ohci_hcd ; true
336 install uhci_hcd /sbin/modprobe ehci_hcd ; /sbin/modprobe -i uhci_hcd ; true
338 # End /etc/modprobe.d/usb.conf</literal>
339 EOF</userinput></screen>
341   </sect2>
343   <sect2 id="contents-kernel" role="content">
344     <title>Contents of Linux</title>
346     <segmentedlist>
347       <segtitle>Installed files</segtitle>
348       <segtitle>Installed directories</segtitle>
350       <seglistitem>
351         <seg>config-&linux-version;,
352         <phrase revision="sysv">vmlinuz-&linux-version;-lfs-&version;,</phrase>
353         <phrase revision="systemd">vmlinuz-&linux-version;-lfs-&versiond;,</phrase>
354         and System.map-&linux-version;</seg>
355         <seg>/lib/modules, /usr/share/doc/linux-&linux-version;</seg>
356       </seglistitem>
357     </segmentedlist>
359     <variablelist>
360       <bridgehead renderas="sect3">Short Descriptions</bridgehead>
361       <?dbfo list-presentation="list"?>
362       <?dbhtml list-presentation="table"?>
364       <varlistentry id="config">
365         <term><filename>config-&linux-version;</filename></term>
366         <listitem>
367           <para>Contains all the configuration selections for the kernel</para>
368           <indexterm zone="ch-bootable-kernel config">
369             <primary sortas="e-/boot/config">/boot/config-&linux-version;</primary>
370           </indexterm>
371         </listitem>
372       </varlistentry>
374       <varlistentry id="lfskernel">
375         <term revision="sysv"><filename>vmlinuz-&linux-version;-lfs-&version;</filename></term>
376         <term revision="systemd"><filename>vmlinuz-&linux-version;-lfs-&versiond;</filename></term>
377         <listitem>
378           <para>The engine of the Linux system. When turning on the computer,
379           the kernel is the first part of the operating system that gets loaded.
380           It detects and initializes all components of the computer's hardware,
381           then makes these components available as a tree of files to the
382           software and turns a single CPU into a multitasking machine capable
383           of running scores of programs seemingly at the same time</para>
384           <indexterm zone="ch-bootable-kernel lfskernel">
385             <primary sortas="b-lfskernel">lfskernel-&linux-version;</primary>
386           </indexterm>
387         </listitem>
388       </varlistentry>
390       <varlistentry id="System.map">
391         <term><filename>System.map-&linux-version;</filename></term>
392         <listitem>
393           <para>A list of addresses and symbols; it maps the entry points and
394           addresses of all the functions and data structures in the
395           kernel</para>
396           <indexterm zone="ch-bootable-kernel System.map">
397             <primary sortas="e-/boot/System.map">/boot/System.map-&linux-version;</primary>
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399         </listitem>
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