9 配置FreeBSD 内核
9.1 大纲
9.2 为什么要构建一个定制的内核?
9.3 建立并安装一个定制的内核
9.4 配置文件
9.5 建立设备节点
9.6 出现问题如何解决
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Chapter 9 配置FreeBSD 内核
由Jake Hamby最初投稿，由Jim Mock更新
9.1 大纲
内核是FreeBSD系统的核心。它用来进行内存管理，安全控制，网络，磁盘访问等等。而有
时你需要重新配置和编译你的内核。
读完这一章，你将知道以下内容：
* 为什么需要建构一个定制的内核.
* 怎么样写一个内核配置文件，或修改一现有的配置文件.
* 怎么样使用内核配置文件创造并构建一新内核.
* 怎么样安装一个新内核.
* 在需要的情况下，怎么样在/dev 中创建设备文件.
* 出问题后，如何解决所出现的问题.
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9.2 为什么要构建一个定制的内核?
以前，freebsd的内核是一个宏内核。这意味着，内核是一个支持固定数量设备的大
型程序。如果你想改变内核的行为，就必须从新编译内核，并用新内核从新启动系统。.
如今，freebsd内核正快速向一模块化方向迁移；也就是说核由模块组成，内核功能
由模块实现，我们能根据需要随时加载或卸载功能模块。这使得内核能迅速识别新硬件
（如笔记本电脑上的PCMCIA卡），能容易的在内核中加入最初编译的内核所不具备的功
能。这就是所说的模块化内核。通俗的讲，就是KLDs。.
尽管如此，仍然有必要做一些静态的内核编译。因为在某些情况下，功能性相互交叉，
无法实现动态加载；也有可能就是还没有人写出实现这种功能的内核可动态加载的模块.
构建一个定制的内核几乎是每一个UNIX 用户都该有的重要能力之一。这样做虽然会
消耗一定的时间，但它将会对你的FreeBSD 系统带来很多好处。定制的内核将只包含对
你PC的硬件设备的支持，这点不象需支持很广泛的硬件设备的GENERIC 内核。它会带来
许多好处:
* 更短的启动时间。因为内核只检测你机器上有的硬件，那么系统启动所需的时间
将大大减少。
* 较少的内存使用量。一个定制的内核通常会比GENERIC 内核使用更少的内存。这
一点很重要，因为内核必须始终驻留实存,占用内存。所以，一个定制的内核对于内存较
少的机器来说尤为重要.
* 额外的硬件支持。一个定制的内核允许你为 声卡等不为GENERIC 内核所支持的
设备提供支持.
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9.3 建立并安装一个定制的内核
首先，我们粗略浏览一下构建内核的目录。所有提及的目录都是相对于/usr/src/sys
而言的，它们也可以通 过/sys 访问。这里的子目录代表内核的不同部分。但对我们而言，
最重要的是/arch/conf ，在这儿你可以定 制内核的配置，然后进行编译，它是所译内核
的存放地。这里的arch 也可能是i386,alpha,或pc98（pc硬件的 一种体系，在日本比较流
行） 。在一个特殊的体系结构目录内的所有代码是这个体系结构所独有的；其它部 分的
代码是所有平台共享的。注意一下目录的逻辑结构，所有支持的设备、文件系统和选项，
等都在它们各自 的子目录下。FreeBSD 5.x及以后的版本已经支持sparc64，还有一些其
它平台的支持正在开发中。
注意：如果你的系统没有/usr/src/sys 目录，这表明内核源代码就没有被安装。最
容易的安装方式是以root 的身份运行/stand/sysinstall ，然后选择
configure->Distributions->src->sys。要是你不喜欢用sysinstall，但有freebsd
的官方安装盘，那么你可 以用以下的命令安装源代码：
# mount /cdrom
# mkdir -p /usr/src/sys
# ln -s /usr/src/sys /sys
# cat /cdrom/src/ssys.[a-d]* | tar -xzvf -
接着，切换到arch/conf 目录，拷贝GENERIC 文件，并命名成你所希望的内核的名称。
例如：
# cd /usr/src/sys/i386/conf
# cp GENERIC MYKERNEL
通常，这个名称是大写的，如果正维护着多台不同硬件的FreeBSD 机器，以你机器的域
名来命名是非常好的主意。我们把它命名为MYKERNEL做为例子。
技巧：把内核配置文件保存在/usr/src目录下不是一个好的习惯。因为如果定制内核
出错的话，只需要删除/usr/src目录，然后从新开始。但当你这样做之后，你会意识到
你已经删除了你的内核定制文件。不要直接编辑GENERIC，因为它可能会在下次同步
[url=http://www.pccode.net].net" class="wordstyle"源码树时被覆写，自然你的内核的更改也就没啦。
你该把你的配置文件放在别处，然后在i386中建个符号链接指向该配置文件；
例如:
# cd /usr/src/sys/i386/conf
# mkdir /root/kernels
# cp GENERIC /root/kernels/MYKERNEL
# ln -s /root/kernels/MYKERNEL
注意：必须要以root身份执行以上还有以下的命令，否则会出现权限不够的错误。
现在，用你喜欢的文本编辑器编辑MYKERNEL 。如果你是初学者，那唯一能用的编辑器
可能就是vi，在这儿介绍它的使用就太复杂，不介绍了，但在参考书目中有许多书会介绍
到它。然而，FreeBSD 提供了更易使用的编辑器是ee， ee是初学者的上选。你可以
很自由地改变注释行来反映你的配置情况，或和GERNERIC 的不同之处。
如果你定制Sunos 或其它BSD 系统内核的经验，那么这个文件中的很多内容你可能非常
熟悉。如果你以前使用的是诸如DOS 之类的系统，那GENERIC 配置文件就看起来非常困难，
所以在下面的配置文件章节将慢慢地、仔细地进行介绍。
注意： 在执行任何更新之前，在要用最新发布的源代码来同步你的源代码树时，确信
始终检查/usr/src/UPDATING文件。在这个文件中升级freebsd所有重要问题都指出来了。
/sur/src/UPDATING 总是适合你FreeBSD 源代码的版本，因此对于新信息比手册所说更加
准确。
现在该开始编译内核代码了。有两种方法实现内核的编译，使用哪一种方法依赖于你重建
内核的原因以及你的freebsd的版本。
* 如果仅安装了内核源代码，那么时候使用方法1.
* 如果你使用的FreeBSD 是4.0 之前的版本，并且没有使用make world procedure升级
到4。0或以上版本，则使用方法1.
* 如果编译内核，而没有升级源代码（多半是仅仅为增加一个新的特性，如IPFIREWALL）
，那么你可以随便用哪种方法
* 如果你正重建的内核是make world过程的一部分，那么使用方法2。
方法1：使用传统方法构建内核
1. 运行config来产生内核代码。
# /usr/sbin/config MYKERNEL
2. 进入构建目录。 它在运行上述命令后产生。
# cd ../compile/MYKERNEL
对5。0之前版本的freebsd，使用以下命令:
# cd ../../compile/MYKERNEL
3. 编译内核。
# make depend
# make
4. 安装新内核
# make install
方法2. 使用新近的方法构建内核。
1. 进入 /usr/src目录.
# cd /usr/src
2. 编译内核.
# make buildkernel KERNCONF=MYKERNEL
3. 安装新内核
# make installkernel KERNCONF=MYKERNEL
注意: 在freebsd4。2及之前版本里，需要用KERNEL=. 4.2-STABLE代替KERNCONF=；
在2001年2月2日之前不能识别KERNCONF=。
如果你还没有通过任何方法升级你的源代码树（没有运行CVSup, CTM, 没有使用anoncvs），
那你应当按如下顺序执行：config,make depend,make,make install
新的内核将会被拷贝到根（/）目录下，文件名为kernel，而旧的内核将会被重命名为
kernel.old 。现在，重新系统以使用新的内核。如果发生错误，在这章结尾会有一些故
障的解决办法。一旦你的新内核不能启动，请务必读有关如何恢复的章节。
注意：从freebsd5。0起，内核和它们的模块一起被安装在 /boot/kernel，旧内核被
备份成/boot/kernel.old。 其它和启动进程相关的文件如loader(8) 及配置也被放在
/boot里。 第三方模块或 定制的模块被放在/boot/modules里, 用户应该意识到保持
模块和编译的内核的同步非常重要. 模块不和编译的内核同步，可以会引起不稳定或错误。
注意：如果加入了任何新的设备（如声卡），并且你使用的是4.x及之前的版本，你可能
需要在使用之前，先在/dev 目录下加入这些设备节点。具体的做法，可以看本章创建
设备节点部分。
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9.4 配置文件
内核设置的格式是很简单的，每一行包含了一个关键词(keyword) 与一个或多个参数，
而大多数的设置都只包含一个参数。#号之后的文字都是注释，会被程序忽略掉。下面的几
个小节，将依次介绍每个列在GENERIC 中的关键词(keyword)，虽然有些相关主题(如网络)
的关键词会放在同一小节，但是这些关键词可能位于GENERIC 的很多地方。详细的各个选项
(option)列表，可以看和GENERIC文件同一目录下的LINT文件；它列出了绝大部分可能的设
备及其选项(options)，且有更详细的注释。如果你不能确定某一行设定的目的是否必要，
请先看LINT。
注意：在5。x及其以后的版本里，LINT文件将不复存在。在NOTES文件中有和体系结构相关
的参数说明。一 些不依赖于特定体系结构的参数可以在/usr/src/sys/conf/NOTES文件中
查看。在这里回顾一下这些参数也许 比较明智。
下面是一个带有很多额外注释的GENERIC 内核配置文件的例子。这个例子与
/usr/src/sys/i386/conf/GENERIC 非常相似。有关内核配置的最详细的选项，请参
看/usr/src/sys/i386/conf/LINT 。
#
# GENERIC -- Generic kernel configuration file for FreeBSD/i386
#
# For more information on this file, please read the handbook section on
# Kernel Configuration Files:
#
# http://www.FreeBSD.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/handbook/kernelconfig-config.html
#
# The handbook is also available locally in /usr/share/doc/handbook
# if you've installed the doc distribution, otherwise always see the
# FreeBSD World Wide Web server (http://www.FreeBSD.org/) for the
# latest information.
#
# An exhaustive list of options and more detailed explanations of the
# device lines is also present in the ../../conf/NOTES and NOTES files.
# If you are in doubt as to the purpose or necessity of a line, check first
# in NOTES.
#
# $FreeBSD: src/sys/i386/conf/GENERIC,v 1.380 2003/03/29 13:36:41 mdodd Exp $
下面这个选项在每个内核中都要有:
machine i386
它指明了机器的硬件体系结构。它必须是i386, pc98, sparc64, alpha, ia64, amd64,
和powerpc当中的一 种。
cpu I486_CPU
cpu I586_CPU
cpu I686_CPU
上面的选项指出了在你的系统中所用的CPU 类型。你可以使用多个CPU 类型（例如， 你
不确信你使用的是I586_CPU 还是I686_CPU）， 然而，对于一个定制的内核，最好是只
指定你所拥有的CPU 类型。如果你不能确定你的CPU 类型，你可以通过/var/run/dmesg.boot
文件中的你的启动信 息来确定。
freebsd对386级别的cpu的支持代码仍然存在于内核源代码中，但默认情况下它并未启用
（STABLE 和CURRENT 版都是）。这意味着要在一386机器上安装freebsd，有以下方式可行：
* 先安装一个旧版的freebsd，然后从源代码进行系统重建，具体方法见第9章第3节.
* 通过使用预编译的/usr/obj，在新机型上编译userland和内核，而安装在386机器上。
（具体方法21章5节）.
* 创建你自己的包含对386cpu支持的FreeBSD安装光盘这几种方法中，第一种是最简单的，
但是它需要你的386上有比较大的空闲磁盘空间，而这一点比较难满足。
The first of these options is probably the easiest of all, but you will
need a lot of disk space on a 386-class machine which may be difficult to
find.
ident GENERIC
ident 是一个内核的标识符。你应该把它改成想给内核取的名字，例如，如果一直是按照
以上的说明做的，那 么该改为MYKERNEL。放在ident 后的参数，将在你用这个内核启动
时显示在屏幕上。给新内核起个和通常核（ 比如你想建实验性质的kernel）不同的名称
是个不错的做法。
注意：象machine 与cpu 这两个设置。如果你的内核名称包含数字，请记得用双引号把
它括起来。内核名称将会使用-D 参数传给编译器，所以不要用像DEBUG 或是其它可能干扰
编译器的机器、CPU 名称，如vax 。
maxusers n
maxusers值的大小定义了重要的系统表的大小。这个数值大概地和你机器的同时使用者的数量相等。
从freebsd4。5起，如果它被设置为0，那么系统会自动进行调整。在5。x中，如果这个值没有指定，
那么它默 认是0。如果你使用的4。5之前的版本，或者你想自己定义它的大小，那么它起码要设置
为4 个以上，特别是 你要执行X Window 或是编译程序。因为maxusers 值决定了系统最大可同时
运行的进程数（processes），算 法是20 + 16 * maxusers 。如果你设置maxusers 值是1，则你
的系统只能同时存在36 个进程 ，包括18 个(或更多)系统启动要占去的进程数； 如果你使用了
X Window ，则又要用至少15 个进程。甚至阅读一个man page 也会使用九个processes 来进行过滤、
解压缩、然后显示文件。设置maxusers=64 ，则系统可以同时有1044 个processes ，这样差不多对
所有应用都足够的了 。当你执行程序时，出现“proc table full ”这样的错误信息，或者你要建
一个同时会有很多人来访问的网站(如ftp.freebsd.org) 时，你就要增加这个设置的值，然后重新
编译内核。
注意: maxuser 这个参数并不限制可以登陆你系统的用户的数目。它只是设置一些表的大小来
合理的评估系统 可能的最大用户数，以及它们每个人所能有的最多的进程数。有一个
关键词（pseudo-device）的值则真的限 制了可以同时远程连接(remote logins) 的
人数，如：pseudo-device pty 16 。
# Floating point support - do not disable.
device npx0 at nexus? port IO_NPX irq 13
npx0 是连接FreeBSD 中浮点运算处理器的一个接口。不论你有硬件的浮点运算处理器
还是使用软件进行仿真，都需要这个设置。这个设置是不可选的。
# Pseudo devices - the number indicates how many units to allocate.
pseudo-device loop # Network loopback
这是一个通用的TCP/IP 接口。如果你用telnet 或ftp 连到localhost( 等同于
127.0.0.1) ，则该连接会通过这个虚拟设备连回来。这是一个必需的设置。
以下内容或多或少都有选项。它们下面或之后的信息可供参考。
#To statically compile in device wiring instead of /boot/device.hints
#hints "GENERIC.hints" #Default places to look for devices.
在freebsd5。x及其更新版本中，文件device.hints用于设置设备驱动程序参数。默认
情况下 loader将字系统 启动时检查/boot/device.hints文件。如果直接把这些隐含
参数内容编译到内核中，那么就没有必要在/boot 中创建一个device.hints。
#makeoptions DEBUG=-g #Build kernel with gdb(1) debug symbols
为节约所需空间，通常freebsd内核构建进程并不产生从编译到链接产生目标内核过程
中的调试信息。如果你 正测试 -CURRENT 分支的内核或者你想开发属于自己的
freebsd内核，那你就不该注销掉这行。它使用 －g选 项，使得代码在被gcc处理
时产生调试信息。如果你在使用传统的方法构建内核，那么config -g 选项也可
实现该功能 (具体情况参考9章3小节).
