インストール - カーネルのアッブグレード(SUSE)のソースを表示

== 概要 ==
Tumbleweedを除いたSUSEは安定したカーネルのみを提供している。<br>
これは、最新のカーネルよりもはるかに古いことが多い。<br>
<br>
ここでは、SUSEにおいて、カーネルをアップグレードする方法を記載する。<br>
<br><br>

== Zypper構成ファイルの変更 ==
まず、/etc/zypp/zypp.confファイル(Zypper構成ファイル)を開く。<br>
 sudo vi /etc/zypp/zypp.conf
<br>
zypp.confファイルには、多くの設定項目が存在する。<br>
このファイルにある<code>multiversion.kernels</code>項目を探して、この項目がコメントアウトされている場合は、コメントを解除する。<br>
<br>
この設定を有効にすると、SUSEに同梱されている従来のカーネルを維持しながら、新しいカーネルも取得できるようになる。<br>
<br>
初期設定では、<code>multiversion.kernels</code>の値は、<code>latest,latest-1,running</code>となっている。<br>
この値を、<code>latest,latest-1,running,oldest</code>に変更する。<br>
 # /etc/zypp/zypp.confファイル
 
 multiversion.kernels = latest,latest-1,running,oldest
<br><br>

== リポジトリを追加してインストール ==
==== Linuxカーネル用のリポジトリの追加 ====
最も簡単に比較的新しいLinuxカーネルをインストールするには、カーネルリポジトリを追加してパッケージ管理システムからインストールすることである。<br>
<br>
SUSEの標準リポジトリ(メインライン)には、比較的新しいLinuxカーネルは存在しないため、カーネルリポジトリを追加する必要がある。<br>
カーネルリポジトリを追加するため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo zypper ar -f http://download.opensuse.org/repositories/Kernel:/stable/standard Kernel:Stable  # 推奨
 または
 sudo zypper ar -f http://download.opensuse.org/repositories/Kernel:/HEAD/standard/ Kernel:Master
<br>
<u>ただし、通常の<code>zypper update</code>コマンドでアップグレードせずに、以下のセクションにしたがって<code>dist-upgrade</code>コマンドを実行することに注意する。</u><br>
<br>
==== Linuxカーネルのアップグレード ====
SUSEにおいて、別途Linuxカーネルをインストールする場合、<u>カーネルリポジトリからのみアップグレードすることにより</u>、Linuxカーネルのみが変更される。<br>
<br>
Linuxカーネルのアップグレードを行うため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo zypper dist-upgrade -r <Kernel:Stable または Kernel:Master>
<br>
<u>※注意</u><br>
<u>Linuxカーネルをアップグレードする場合、上記の"Zypper構成ファイル"セクションで編集した<code>multiversion.kernels</code>の設定により、古いバージョンが保持されることに注意する。</u><br>
<br>
アップグレードが完了した後、Linuxを再起動する。<br>
<br>
再起動後、Linuxカーネルが正常にアップグレードされたかどうかを確認する。<br>
 uname -a
<br><br>

== ソースコードからインストール ==
==== 依存関係のライブラリのインストール ====
Linuxカーネルのビルドに必要な依存関係のライブラリをインストールする。<br>
 sudo zypper install bc bison flex patterns-base-basesystem patterns-devel-base-devel_basis patterns-devel-C-C++-devel_C_C++ \
                     gcc ncurses-devel ncurses5-devel libopenssl-1_1-devel libelf-devel dwarves
<br>
==== Linuxカーネルのソースコードのダウンロード ====
[https://www.kernel.org/ The Linux Kernel Archives]または以下に示すURLからLinuxカーネルのTarballをダウンロードする。<br>
https://kernel.org/pub/linux/kernel/<br>
<br>
ダウンロードしたファイルを解凍する。<br>
 tar xf linux-<バージョン>.tar.xz
 cd linux-<バージョン>
<br>
または、Gitからダウンロードする。<br>
* https://git.kernel.org
* https://github.com/torvalds/linux
<br>
SUSEが提供しているLinuxカーネルのソースコードを使用する場合、SUSEのGithubからソースコードをダウンロードする。<br>
<br>
SUSEのLinuxカーネルは、2種類存在している。<br>
* 開発版 (比較的新しいLinuxカーネル)
*: 開発版はkernel-sourceというGitリポジトリで行われており、アップストリームカーネルに対するパッチ、仕様ファイル、様々なスクリプト等が含まれている。
*: <code>git clone https://github.com/SUSE/kernel-source -b stable</code>
*: <br>
* 安定版 (現在と同一バージョンのLinuxカーネル)
*: ソースコードのハック等が目的で、かつ、カーネルをパッケージ化する必要が無い場合は、安定版を使用する。
*: 安定版は、アップストリームのカーネルと同様のレイアウトになっている。
*: <code>git clone https://github.com/SUSE/kernel -b stable</code>
<br>
==== Linuxカーネルのビルド環境の構築 ====
Linuxカーネルのビルドディレクトリを作成する。<br>
out-of-treeビルド（ソースコードと生成物を分離したビルド）の為のディレクトリを作成する。<br>
 mkdir build  
<br>
異なるバージョンのカーネルをビルドする場合、または、特定の機能を有効化 / 無効化する場合、現在利用しているカーネルコンフィグのコピーをそのまま使用することができない。<br>
そのため、既存のカーネルコンフィグ（/bootディレクトリ内にあるカーネルコンフィグ）を元に、新しいカーネルコンフィグを生成する。<br>
<code>make olderconfig</code>コマンドは、可能な限り既存のカーネルコンフィグの設定を使用して、ビルドディレクトリ内に必要なファイルを生成する。<br>
 make -j $(nproc) olddefconfig O=./build
<br>
以下に示すような警告が出力される場合がある。<br>
これは、MCTPの開発者が/net/mctp/Kconfigをtristate型からbool型に変更したからである。<br>
Linuxカーネル 5.15以降、configファイルがCONFIG_MCTP=mに設定されたままになっている。<br>
 .config:9850:warning: symbol value 'm' invalid for CRYPTO_BLAKE2S_X86
 .config:9941:warning: symbol value 'm' invalid for CRYPTO_ARCH_HAVE_LIB_BLAKE2S
 .config:9942:warning: symbol value 'm' invalid for CRYPTO_LIB_BLAKE2S_GENERIC
<br>
ビルドディレクトリに移動する。<br>
 cd build
<br>
Linuxカーネルのビルドを行う場合、同時にカーネルモジュールをビルドすることが一般的であるが、使用しないカーネルモジュールのビルドに多くの時間が掛かることがある。<br>
<code>make localmodconfig</code>コマンドは、現在のカーネルモジュールの設定を使用して、不要なカーネルモジュールのビルドを無効化することができる。<br>
 make -j $(nproc) localmodconfig 
<br>
Linuxカーネルの機能を個別に選択する。<br>
 make -j $(nproc) menuconfig
<br>
Linuxカーネルおよびカーネルモジュールをビルドおよびインストールする。<br>
 LOCALVERSION=<サフィックス 例. -userbuild> make -j $(nproc)
 
 sudo make -j $(nproc) modules_install  # カーネルモジュールのインストール
 sudo make -j $(nproc) install          # Linuxカーネルのインストール(GRUB2のエントリも生成する）
<br>
初期化スクリプトを生成する。<br>
 sudo mkinitrd
<br>
Linuxを再起動する。<br>
 sudo shutdown -r now
<br>
再起動後、Grubブートローダにおいて、インストールしたLinuxカーネルを選択する。<br>
<br>

==== セキュアブートが有効の場合 ====
===== 署名の登録 =====
pesignとnss-toolsをインストールする。<br>
pesignのインストールと同時に、/etc/pki/pesignディレクトリ、および、/etc/pki/pesign-rh-testディレクトリにデータベースがインストールされる。<br>
 sudo zypper install pesign nss-tools
<br>
certificateファイルを抽出する。<br>
 mkdir ~/MOK && cd ~/MOK
 sudo certutil -d /etc/pki/pesign-rh-test -L -n "Red Hat Test CA" -r > rhca.cer
<br>
抽出したcertファイルを署名する。<br>
 sudo mokutil --import ./rhca.cer --roow-pw
<br>
正常に署名されているかどうかを確認する。<br>
 sudo mokutil --list-new
<br>
PCを再起動する。<br>
 sudo systemctl reboot
<br>
カーネルへの署名を行う。<br>
この時、<code>-i</code>オプションを付加して、vmlinuz(bzImageイメージ)のパスを指定する。<br>
 sudo pesign -c 'Red Hat Test Certificate' --certdir /etc/pki/pesign-rh-test \
      -i <vmlinuz(bzImageファイル)のパス  例. /boot/vmlinuz-x.xx.xx> \
      -o vmlinuz.signed -s
<br>
署名および生成されたLinuxカーネルであるvmlinuz.signedファイル名を変更する。<br>
この時、ファイル名は任意の名前でよい。<br>
 mv vmlinuz.signed vmlinuz-<カーネルのバージョン>-user-build
<br>
vmlinuzファイルを/bootディレクトリに配置する。<br>
 sudo mv vmlinuz-<カーネルのバージョン>-user-build /boot
<br>
PCを再起動する。<br>
ブート画面において、生成したLinuxカーネルを選択する。<br>
 sudo systemctl reboot
<br>
起動しているLinuxカーネルを確認する。<br>
 uname -a
<br>

===== 署名の削除 =====
<u>署名を削除する時、そのカーネルでは起動できなくなることに注意する。</u><br>
 cd <署名ファイルがあるディレクトリ>
 sudo mokutil --delete ./rhca.cer --root-pw
<br><br>

== GRUBの設定 ==
Linuxのブート画面において、デフォルトで読み込まれるLinuxカーネルを変更する。<br>
<br>
SUSEがLinxuカーネルのマルチバージョンに対応しているかどうかを確認する。<br>
 sudo vi /etc/zypp/zypp.conf
<br>
 # /etc/zypp/zypp.confファイル
 
 multiversion = provides:multiversion(kernel)
<br>
GRUB2のサブメニューの変数<code>$menuentry_id_option</code>を検索する。<br>
 sudo grep submenu /boot/grub2/grub.cfg
 
 # 出力例
 submenu 'Advanced options for SUSE Linux Enterprise 15 SP4' --hotkey=1 $menuentry_id_option 'gnulinux-advanced-xxx' {
<br>
使用するLinuxカーネルのメニューエントリの変数<code>$menuentry_id_option</code>を検索する。<br>
 sudo awk '/menuentry/ && /class/ {count++; print count-1"****"$0 }' /boot/grub2/grub.cfg
 
 # 出力例
 0****menuentry 'SUSE Linux Enterprise 15 SP4'  --class opensuse --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-simple-b9406985-a289-4710-be6b-c74f2c200075' {
 1****   menuentry 'SUSE Linux Enterprise 15 SP4, with Linux 5.14.21-150400.24.28-default' --hotkey=2 --class opensuse --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-5.14.21-50400.24.28-default-advanced-xxx' {
 2****   menuentry 'SUSE Linux Enterprise 15 SP4, with Linux 5.14.21-150400.24.28-default (recovery mode)' --hotkey=3 --class opensuse --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-5.14.21-150400.24.28-default-recovery-yyy' {
 3****   menuentry 'SUSE Linux Enterprise 15 SP4, with Linux 5.14.21-150400.24.21-default'  --class opensuse --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-5.14.21-150400.24.21-default-advanced-zzz' {
 4****   menuentry 'SUSE Linux Enterprise 15 SP4, with Linux 5.14.21-150400.24.21-default (recovery mode)' --hotkey=1 --class opensuse --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-5.14.21-150400.24.21-default-recovery-aaa' {

<br>
/etc/default/grubファイルにある<code>GRUB_DEFAULT</code>をコメントアウトして、<br>
上記で表示したサブメニューの変数<code>$menuentry_id_option</code>とLinuxカーネルのメニューエントリ変数<code>$menuentry_id_option</code>に、<code>></code>で区切って置き換える。<br>
 sudo vi /etc/default/grub
<br>
 # /etc/default/grubファイル
 
 #GRUB_DEFAULT=saved
 GRUB_DEFAULT="<サブメニュー変数$menuentry_id_optionの値 例. gnulinux-xxx>><メニューエントリ変数$menuentry_id_optionの値 例. gnulinux-<バージョン>.xxx-yyy>"
<br>
GRUB2を更新する。<br>
 sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
<br>
元のLinuxカーネルに戻す場合、/etc/default/grubファイルにある<code>GRUB_DEFAULT</code>の設定を戻す。<br>
 sudo vi /etc/default/grub
 
 # /etc/default/grubファイル
 
 GRUB_DEFAULT=saved
 #GRUB_DEFAULT="<サブメニュー変数$menuentry_id_optionの値 例. gnulinux-xxx>><メニューエントリ変数$menuentry_id_optionの値 例. gnulinux-<バージョン>.xxx-yyy>"
<br>
GRUB2を更新する。<br>
 sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
<br><br>

== vmlinuzファイルの展開と逆アセンブル ==
==== vmlinuzとは ====
vmlinuzは、システムを起動して、カーネルをメモリにロードすることができる圧縮されたLinuxカーネルのイメージである。<br>
また、vmlinuxは静的にリンクされた実行ファイルであり、カーネルはELF、COFF、a.out等のオブジェクトファイル形式をサポートしている。<br>
<br>
vmlinuzとvmlinuxは似た名前であるが、vmlinuxはvmlinuzの圧縮されていないブート不可能なバージョンのことである。<br>
(vmlinuz : Virtual Memory Linuz    linuzはLinuxの圧縮版の意味)<br>
<br>
アセンブリコードの問題の特定、または、特定の関数がどのように実行されているかをデバッグする場合、vmlinuzを抽出する。<br>
<br>
==== vmlinuzファイルの展開 ====
現在使用しているvmlinuzファイルの種類を確認する。<br>
 file /boot/vmlinuz-$(uname -r)
 
 # 出力例
 vmlinuz-5.14.21-150400.24.28-default: Linux/x86 Kernel, Setup Version 0x20f, bzImage, Version 5.14.21-150400.24.28-default (geeko@buildhost)
 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Mon Oct 10 15:21:12 UTC 2, RO-rootFS, swap_dev 0xA, Normal VGA
<br>
Linuxカーネルのイメージから圧縮されていないカーネルを抽出するため、extract-vmlinuxスクリプトをダウンロードする。<br>
 wget -O extract-vmlinux https://raw.githubusercontent.com/torvalds/linux/master/scripts/extract-vmlinux
 chmod u+x extract-vmlinux
<br>
Linuxカーネルのイメージから圧縮されていないカーネルを抽出する。<br>
 ./extract-vmlinux /boot/vmlinuz-$(uname -r) > vmlinuz
<br>
展開したvmlinuzファイルの種類が、ELFオブジェクトかどうかを確認する。<br>
 file vmlinuz
 
 # 出力例
 vmlinuz: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, BuildID[sha1]=915f2e0498b5123d9c51edb9ffca1b68d958fb7f, stripped
<br>
<code>objdump</code>コマンドを使用して、vmlinuzを逆アセンブルすることができる。<br>
 objdump -D vmlinuz | less
<br><br>

__FORCETOC__
[[カテゴリ:SUSE]]