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8 Linux カーネルコンフィグ変換ツールを作ってみた

岩松 信 洋

PIC
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8.1 はじめに

2008 年末に 2.6.28 が出ましたが、 みなさんコンパイルしていますか？ 2、 3 名ほどは毎朝昼晩 Linus ツリーから git pull して コンパイルされていると思いますが、 大抵の方は Debian が提供しているカーネルを使っていると思います。 使っている理由は 様々ですが、 コンフィグレーションがめんどうくさいとか、 どこを変えていいのかわからない、 などが理由だと思います。 *8

また、 最近で Linux カーネルも賢くなり、 ドライバをモジュールにしておくと、 ある程度自動的に必要なモジュールを ロードしてくれるようになったのも理由の一つかもしれません。 今回はユーザの立場からカーネルを触れる ようにする方法の一つとして、 Debian が提供しているカーネルからモジュールを組み込みにするためのス クリプトを作りました。 これによって、 どこを有効にすればいいのかわからないなどの問題がすべて解決し ます。

8.2 なぜ彼らはカーネルをリコンパイルするのか？

普通の Debian ユーザはカーネルをリコンパイルしないようです。 毎日狂ったようにリコンパイルしている人はカーネルハカー か、 変態さんぐらいでしょう。 彼らがカーネルコンパイル！コンパイル！と言っているからには何か理由があると思います。 カーネルをリコンパイルする理由として以下の事が考えられます。

カーネルをリコンパイルすることはメリットだけではなく、 デメリットもあります。

たぶん、 この文章を読んでいる人たちは前者の予備軍なので、 デメリットは気にせずに突き進んでいけると思い ます。

8.3 今回作ったプログラム

今回作ったプログラムは、 システム情報を元にシステムに必要なカーネルモジュールが組み込み指定に変換されたカーネルコン フィグファイルを出力するというものです。

8.3.1 システム情報の取得方法

今回のキモはどのようにして、 システム情報を取得するか、 にかかっています。 今動いているカーネルから得られる情報は以下 のものが考えられます。

コマンド 内容
dmidecode BIOS からシステム情報を出力する
lspci PCI の情報を出力する
lsusb USB の情報を出力する
dmesg カーネルデバッグメッセージを出力する
lsmod ロードしてるモジュールを出力する

表 1: 起動しているカーネルから得られる情報

これらの中で信用できて簡単に扱えるものは lsmod でしょう。 理由はロードしているモジュール＝現在の Linux システ ムに必要なものなので、 わかりやすいためです。 よって、 今回は lsmod の出力を利用することにしました。 *9

8.3.2 簡単な流れ

以下に簡単な処理の流れを説明します。

  1. データとして、 カーネルソースコードへのパス、 動作しているカーネルコンフィグファイル、 lsmod の出力結 果を指定する。
  2. lsmod からロードしているドライバモジュール一覧を取得する

    lsmod を実行すると、 以下のような内容が出力されます。

    $ lsmod
    Module                  Size  Used by
    i915                   25280  2
    drm                    65256  3 i915
    ipv6                  235300  10
    rfcomm                 28272  2
    l2cap                  17248  9 rfcomm
    ........
  3. ドライバモジュール名と modinfo コマンドからドライバモジュールのパスを取得する。

    modinfo コマンドを使うと、 指定したドライバモジュール名の情報を取得することができます。 -n オプションを使うと、 ドライバオブジェクトファイルのパスが出力されます。

    $ modinfo -n i915
    /lib/modules/2.6.26-1-amd64/kernel/drivers/char/drm/i915.ko

    上の結果を例にすると、 /lib/modules/2.6.26-1-amd64/kernel/ 以下とカーネルソースコードのパス構造は同じ なため、 ドライバモジュール名 i915 の Makefile のあるパスは drivers/char/drm/Makefile になります。 また、 ド ライバオブジェクトファイルは i915.ko であることが分かります。

  4. 上で取得した Makefile へのパスとドライバオブジェクトファイル名より、 対象になるドライバコンフィグ名を取得 する。

    ドライバオブジェクトファイル (i915.ko) とドライバモジュール名 (i915) は必ずしも一致す るとは限らないので、 ドライバモジュール名を使って、 ドライバコンフィグ名を検索します。 *10

    .....
    obj-$(CONFIG_DRM_I830)  += i830.o
    obj-$(CONFIG_DRM_I915)  += i915.o <-  これ
    obj-$(CONFIG_DRM_SIS)   += sis.o
    .....
  5. 取得したドライバコンフィグ名を保存する。
  6. 動作しているカーネルコンフィグファイルのドライバコンフィグを書き換える。

    正規表現を使って書き換えると、 以下のようになります。 m はモジュールを意味し、 y は組み込みを意味し ます。

    変更前

    ....
    CONFIG_DRM_I830=m
    CONFIG_DRM_I915=m
    CONFIG_DRM_MGA=m
    ....

    変更後

    ....
    CONFIG_DRM_I830=m
    CONFIG_DRM_I915=y <-  書き換え
    CONFIG_DRM_MGA=m
    ....
  7. 変更したものをファイルに出力する。
8.3.3 実際に使ってみる

今回作成したソフトウェアは以下のように使います。 ちなみに、 lsmod の出力ファイルを指定しない場合は、 プログラムの中 で自動的に取得します。

$ moge -h
moge - Script to Kernel Module Enabler from lsmod command output

Copyright (C) 2008,2009 Nobuhiro Iwamatsu <iwamatsu@nigauri.org>
Usage: moge [options]
-c, --configfile <file>   Kernel config file name
-k, --kernel              Kernel source path
-o, --output <file>       outout file
-l, --lsmod               lsmod command output file
-h, --help                display this help screen and exit
-v, --version             show the version and exit

By Nobuhiro Iwamatsu <iwmatsu@nigauri.org>
$ moge -o sage -c config-2.6.26-1-686 -l lsmod.list -k /usr/src/linux-2.6-2.6.26/

*11

8.4 作成されたコンフィグファイルを使ってカーネルをコンパイルする

さっそく、 作成されたコンフィグファイルを使ってカーネルをコンパイルしてみましょう。 カーネルコンパイルの方法は以下の 通りです。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install linux-source-2.6.26 kernel-package
$ cd /usr/src/linux-source-2.6.26
$ make oldconfig
$ fakeroot make-kpkg --revision=yourpc00 kernel_image kenrel_header
$ ls ../
linux-image-2.6.26_yourpc00_i386.deb
linux-headers-2.6.26_yourpc00_i386.deb
.......

8.5 変更結果

8.5.1 lsmod の結果

eeePC で試してみて、 どれぐらい変わったのか調べました。

変更前 61 モジュール

Module                  Size  Used by
i915                   25280  2
drm                    65256  3 i915
ipv6                  235300  10
rfcomm                 28272  2
l2cap                  17248  9 rfcomm
bluetooth              44900  4 rfcomm,l2cap
psmouse                32336  0
uvcvideo               45704  0
serio_raw               4740  0
compat_ioctl32          1312  1 uvcvideo
videodev               27520  1 uvcvideo
v4l1_compat            12260  2 uvcvideo,videodev
i2c_i801                7920  0
i2c_core               19828  1 i2c_i801
pcspkr                  2432  0
iTCO_wdt                9508  0
snd_hda_intel         324248  0
rng_core                3940  0
snd_pcm_oss            32800  0
snd_pcm                62596  2 snd_hda_intel,snd_pcm_oss
snd_mixer_oss          12320  1 snd_pcm_oss
video                  16432  0
output                  2912  1 video
battery                10180  0
ac                      4196  0
snd_seq_dummy           2660  0
eeepc_laptop            7440  0
button                  6096  0
atl2                   22872  0
snd_seq_oss            24992  0
snd_seq_midi_event      6432  1 snd_seq_oss
snd_seq                41456  5
 snd_seq_dummy,snd_seq_oss,snd_seq_midi_event
snd_timer              17800  2 snd_pcm,snd_seq
snd_seq_device          6380  3 snd_seq_dummy,snd_seq_oss,
snd_seq
snd                    45604  8 snd_hda_intel,snd_pcm_oss,
snd_pcm,snd_mixer_oss,snd_seq_oss,snd_seq,snd_timer,
snd_seq_device
soundcore               6368  1 snd
snd_page_alloc          7816  2 snd_hda_intel,snd_pcm
intel_agp              22332  1
agpgart                28776  3 drm,intel_agp
evdev                   8000  6
ext3                  105512  1
jbd                    39444  1 ext3
mbcache                 7108  1 ext3
usb_storage            75936  0
sd_mod                 22200  3
ata_piix               14180  2
ahci                   23176  0
ata_generic             4676  0
libata                140384  3 ata_piix,ahci,ata_generic
scsi_mod              129356  3 usb_storage,sd_mod,libata
dock                    8304  1 libata
ide_pci_generic         3908  0 [permanent]
ide_core               96168  1 ide_pci_generic
ehci_hcd               28428  0
uhci_hcd               18672  0
usbcore               118160  5 uvcvideo,usb_storage,ehci_hcd,
uhci_hcd
thermal                15228  0
processor              32576  2 thermal
fan                     4164  0
thermal_sys            10856  4 video,thermal,processor,fan

変更後 0 モジュール

Module                  Size  Used by
8.5.2 bootchart

bootchart でどれぐらい起動が速くなったか、 調べてみました。

PIC

図 2: 変更前の bootchart

PIC

図 3: 変更後の bootchart

上の起動チャート図より、 起動時のモジュールの読み込みがなくなり、 三秒ほど速くなっていることが分かり ます。

8.6 今後の予定

このソフトウェアは Perl の勉強のために作ってみましたが、 今後の展開としては以下のことを考えています。

  1. make-kpkg に入れる？

    make-kpkg は Perl で作られているので入れやすいかもしれません。

  2. パッケージ化？

    Debian パッケージ化するとユーザは喜ぶかもしれません。

  3. カーネルコンパイル Web サービスの提供？

    lsmod の出力が分かれば Debian カーネルはコンパイルが容易なので、 サービス化するとユーザは喜ぶかもし れません。 が、 それぐらい自分でやれという感じです。

  4. ドライバオブジェクトファイルとドライバモジュール名が一致しないやつを直す。

    知らないとハマるので、 一致しておいた方がいいと思っています。

第 48 回東京エリア Debian 勉強会 2009 年 1 月
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