Building Kernel

Пересборка ядра для Debian Stable

Выбор инструментария

Пара слов об инструментарии. Ядро — это единственная вещь, которую придётся скомпилировать и здесь есть несколько вариантов (вариантов нет лишь в одном — это делать всё равно придётся, т.к. старое ядро собрано без показа для user-space'а syscall'а accept4() и новый udev в Debian от этого стихами заговорит).

Первый вариант — GPL тулчейн WD. Кросс-компиляция по сравнению с нативной будет выполняться куда быстрее, но инструментарий довольно старый (2009 года) - GCC 4.3.

Второй вариант — создание своего тулчейна. Вполне посильно, но не хочется провести несколько дней, отлавливая в нём баги. Для понимания процесса можно обратиться к Cross Linux From Scratch.

Третий вариант — нативная сборка ядра прямо на MBL в системе-прототипе Debian Wheezy c GCC 4.6.3. Я остановился на нём. Минус здесь — скорость работы, ядро будет собираться примерно час.

Почему бы не взять свежее ядро?

Если сравнить ванильное ядро 2.6.32-11 с тем 2.6.32-11, что предлагает WD по GPL, то видно, что была проведена немалая работа по допиливанию поддежки SoC'а. На MBL можно запустить хоть kernel 3.9.0, но DMA, аппаратный криптодвижок и ряд других функций задействованы не будут. Получится некий сферический Linux, который по производительности будет явно проигрывать заводскому варианту. А втаскивать перечисленные плюшки на актуальное ядро я в одиночку не готов. Именно поэтому мы возьмём ядро 2.6.32-61 (на момент написания статьи), которое минимально отличается от исходного, но в тоже время в нём исправлены многие ошибки.

Процесс загрузки MBL

Это важно для понимания того, с помощью какой нечистой силы три составные части — uBoot, kernel, user-space окружение работают вместе. После включения устройства на сцену выходит загрузчик uBoot, находящийся в распаянной на плате флешки объёмом 512КБ. Я не стану перечислять все его возможности и регалии, с этим можно ознакомиться здесь. Загрузчик считывает с первого раздела SATA-диска сценарий загрузки из файла /boot/boot.scr. Вы можете заглянуть в него: он представляет собой plain text с несколькими байтами сигнатуры в самом начале, определяющие для uBoot'а тип скрипта и архитектуру текущего устройства. Не пытайтесь его редактировать вручную, для этого есть отдельная утилита. В Debian-подобных системах её можно поставить из пакета u-boot-tools. В сценарии прописано считывание Device Tree Binary-файла из /boot/apollo3g.dtb и ядра Linux из файла /boot/uImage. Выполнив эти действия uBoot распаковывает ядро и запускает его с параметрами загрузки, определёнными в том же /boot/boot.scr (можете сравнить его содержимое с логом загрузки). Далее следует вполне стандартная загрузка ядра с, в том числе, определением места rootfs и запуска init. На этом месте вступает в действие user-space часть — т.е. дальнейшее поведение устройства зависит от того, что вы в качестве дистрибутива на диск установили. Чтобы не редактировать /boot/boot.scr вы можете оставить такую же разбивку диска как и в заводской прошивке: sda1 и sda2 по 2ГБ — части RAID1-массива, образующие rootfs, sda3 в 512МБ — swap, sda4 — всё оставшееся место на диске под пользовательские нужды. Я, собственно, этим путём и пошёл, заводская разбивка диска меня вполне устраивает.

Компиляция ядра

В случае нативной компиляции прямо на недостроенной Звезде Смерти Debian Stable я подразумеваю, что вы user-space-часть уже подготовили. Поэтому необходимо «провалиться» в неё и выполнить следующие действия.

mount -o bind /proc /DataVolume/debinst/proc
mount -o bind /dev /DataVolume/debinst/dev
chroot /DataVolume/debinst
apt-get install build-essential uboot-mkimage ncurses-dev unzip
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/longterm/v2.6.32/linux-2.6.32.61.tar.xz
xz -dc linux-2.6.32.61.tar.xz|tar -x
cd ./linux-2.6.32.61

Перед компиляцией не забудьте накатить на ядро два патча: первый добавляет поддержку MBL(D) из GPL ядра + делает доступным для user-space части syscal accept4(), без этого не будет работать новый udev. Второй - добавляет генерацию файла modules.builtin, требующегося для kmod.

patch -p1 -i 001-kernel_2.6.32-61-APM82181-with-accept4.patch
patch -p1 -i 010-kernel_2.6-add-modules.builtin.patch
make distclean
make mrproper
make 44x/apollo_3G_nas_defconfig
make uImage
make modules
make modules_install

Всё! Необходимо лишь перенести три файла в будущую систему в папку /boot.

• готовое ядро ./arch/powerpc/boot/uImage в будущую систему под именем /boot/uImage,
• имеющийся на MBL скрипт /boot/boot.scr в будущую систему в /boot/boot.scr,
• имеющийся на MBL Dev tree bin /boot/apollo3g.dtb в будущую систему в /boot/apollo3g.dtb.

Ещё опционально забрать с собой модули, в будущей системе они должны будут располагаться в папке /lib/modules.