Construir um kernel da forma tradicional

Intenção primária e variantes de busca

• Intenção: compilar e instalar um kernel Linux a partir das fontes
• Variantes: construir kernel manualmente, compilar kernel Linux, aplicar patch no kernel, recuperar GRUB após falha de kernel, configurar kernel com menuconfig

3 Construindo um kernel do modo tradicional

Este capítulo descreve um método genérico que funciona em qualquer sistema Linux. Não é específico do Fedora; portanto, o resultado final não será um pacote RPM do kernel, mas um kernel pronto para boot.

3.1 Baixar as fontes do kernel

Baixe o tarball do kernel desejado para /usr/src. Visite https://www.kernel.org e escolha a versão requerida, por exemplo linux-2.6.18.2.tar.bz2 (a árvore 2.6 está em http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/). No sistema faça:

cd /usr/src
wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.18.2.tar.bz2

Descompacte as fontes e crie um link simbólico linux apontando para o diretório das fontes:

tar xjf linux-2.6.18.2.tar.bz2
ln -s linux-2.6.18.2 linux
cd /usr/src/linux

Nota: manter o link simbólico facilita compilações posteriores e scripts que assumem /usr/src/linux.

3.2 Aplicar patches nas fontes do kernel (Opcional)

Às vezes é necessário aplicar um patch para adicionar drivers, suporte a virtualização ou recursos em pré-lançamento. Suponha que você baixou patch.bz2 para /usr/src. Aplique assim (execute os comandos em /usr/src/linux):

bzip2 -dc /usr/src/patch.bz2 | patch -p1 --dry-run
bzip2 -dc /usr/src/patch.bz2 | patch -p1

O primeiro comando realiza um teste sem alterar as fontes; se não houver erros, execute o segundo para aplicar o patch. Se o teste falhar, não aplique o patch até corrigir o problema.

Existem também prepatches (equivalente a versões alfa). Por exemplo, para compilar 2.6.19-rc5 você pode baixar o patch-2.6.19-rc5.bz2 e aplicá-lo às fontes 2.6.18 (não a 2.6.18.1/2). Exemplo:

cd /usr/src
wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/testing/patch-2.6.19-rc5.bz2
cd /usr/src/linux
bzip2 -dc /usr/src/patch-2.6.19-rc5.bz2 | patch -p1 --dry-run
bzip2 -dc /usr/src/patch-2.6.19-rc5.bz2 | patch -p1

Important: prepatches são para teste; evite usá-los em produção sem validação completa.

3.3 Configurar o kernel

É recomendável basear a nova configuração na configuração do kernel atualmente em uso. No diretório /usr/src/linux:

make mrproper
cp /boot/config-`uname -r` ./.config

Em seguida execute o menu de configuração:

make menuconfig

No menu do kernel escolha Load an Alternate Configuration File e selecione .config (que contém a configuração do kernel atual). Navegue pelas opções, ative ou desative módulos conforme necessário e, ao sair, responda Yes para salvar a nova configuração.

Quando terminar, confirme salvar a configuração:

Dica rápida: habilite apenas os drivers que realmente precisa; módulos desnecessários aumentam tempo de compilação e superfície de ataque.

3.4 Compilar e instalar o kernel

Para compilar e instalar, execute:

make all
make modules_install
make install

A compilação pode levar horas, dependendo da configuração e da CPU. O comando make install normalmente também cria um initramfs/initrd e atualiza /boot/grub/menu.lst.

Edite /boot/grub/menu.lst para garantir que o novo kernel seja a entrada padrão (valor default = 0):

vi /boot/grub/menu.lst

Exemplo de menu.lst gerado:

# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
#          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
#          root (hd0,0)
#          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/VolGroup00/LogVol00
#          initrd /initrd-version.img
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu

title Fedora Core (2.6.18.2)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.18.2 ro root=/dev/VolGroup00/LogVol00
        initrd /initrd-2.6.18.2.img

title Fedora Core (2.6.18-1.2798.fc6)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-2.6.18-1.2798.fc6 ro root=/dev/VolGroup00/LogVol00
        initrd /initrd-2.6.18-1.2798.fc6.img

Reinicie o sistema:

shutdown -r now

Depois do boot, verifique a versão do kernel em execução:

uname -r

Deve exibir algo como:

2.6.18.2

Recuperação se o sistema não iniciar

Se o sistema não subir com o novo kernel, reinicie e, quando vir a tela de boot do GRUB, pressione qualquer tecla para entrar no menu do GRUB:

Selecione o kernel anterior e inicie. Corrija a configuração, recompile e teste novamente. Não esqueça de remover do /boot/grub/menu.lst a entrada do kernel que não funciona.

Lista de verificação por função

• Administrador de sistemas:
  • Fazer backup de /boot, /etc/fstab e /boot/grub/menu.lst
  • Garantir acesso físico/console em caso de falha
  • Verificar espaço livre em /boot
• Desenvolvedor/engenheiro de driver:
  • Confirmar compatibilidade do driver com a versão do kernel
  • Testar patches em ambiente isolado (VM)
• Operador de produção:
  • Testar kernel em ambiente de pré-produção
  • Planejar janela de manutenção e rollback

Playbook rápido de recuperação (runbook)

1. Reinicie a máquina.
2. Na tela do GRUB pressione qualquer tecla para entrar no menu.
3. Selecione o kernel estável anterior.
4. Boot e verifique logs: dmesg, /var/log/messages, journalctl.
5. Ajuste .config ou aplique/remova patches conforme erro.
6. Recompile e instale novamente.
7. Se necessário, remova a entrada inválida em /boot/grub/menu.lst.

Quando este método falha / alternativas

• Você não terá um pacote do kernel para gerenciar via gerenciador de pacotes (RPM/DEB). Alternativa: use ferramentas de empacotamento (makedeb, make rpm) ou scripts de distro para gerar pacotes.
• Para deploy em muitas máquinas, prefira construir um pacote nativo (RPM/DEB) ou usar repositório interno.
• Se precisar de versões com backports de segurança e suporte a longo prazo, prefira kernels fornecidos pela distribuição.

Modelo mental e heurísticas

• Mental model: construir um kernel é um pipeline: fontes → configurar → compilar → instalar → testar → iterar.
• Heurísticas:
  • Comece a partir da configuração atual (.config).
  • Habilite drivers como módulos sempre que possível para reduzir tamanho e risco.
  • Use VMs para testar kernels experimentais.

Caixa de fatos (qualitativa)

• Tempo de compilação: minutos a horas (dependendo do CPU e opções). Uma máquina moderna compila um kernel padrão em ~10–30 minutos; máquinas mais antigas podem levar horas.
• Risco: kernels personalizados aumentam chances de regressão; valide em staging.

Fluxo de decisão (Mermaid)

flowchart TD
  A[Precisa de kernel personalizado?] -->|Não| B[Use kernel da distro]
  A -->|Sim| C[Tem patch/prepatch?]
  C -->|Sim| D[Aplicar patch e testar em VM]
  C -->|Não| E[Configurar a partir de .config atual]
  D --> F[Compilar em VM]
  E --> F
  F --> G[Testar boot]
  G -->|OK| H[Implantar]
  G -->|Falha| I[Entrar no GRUB; selecionar kernel antigo]
  I --> J[Corrigir configurações ou remover patch]
  J --> F

Casos de teste / Critérios de aceitação

• O kernel compila sem erros (make all conclui com sucesso).
• Módulos são instalados em /lib/modules/uname -r (verifique pasta correspondente à versão nova).
• Sistema realiza boot e uname -r mostra a versão compilada.
• Serviços críticos sob supervisão iniciam corretamente após boot.

Dicas de segurança e privacidade

• Não compilar em hosts de produção sem testes: use ambiente isolado.
• Mantenha backups de chaves e configurações. Alguns módulos expostos podem alterar comportamento do subsistema de segurança; revise opções como SELinux/AppArmor.

Sumário final

Compilar um kernel manualmente dá controle total sobre opções e drivers, mas exige testes e um processo de rollback bem definido. Use VMs para validar alterações, mantenha backups de /boot e do GRUB, e prefira empacotar o kernel se precisar distribuir para várias máquinas.

Links

• Fedora: http://fedora.redhat.com
• Fedora Wiki: http://fedoraproject.org/wiki
• The Linux Kernel Archives: http://www.kernel.org