Сборка ядра в стиле Ubuntu/Debian

Коротко: подготовьте систему, установите linux-source и зависимости, распакуйте исходники в /usr/src, настройте конфигурацию (menuconfig/xconfig), соберите пакет через fakeroot make-kpkg и установите .deb. Сохраняйте старую копию ядра, удерживайте пакет в apt и делайте резервные загрузочные дискеты/образ.

Введение

Это подробное руководство объясняет, как собрать собственное ядро Linux в стиле Ubuntu/Debian. Оно подходит для версий ядра 2.6 и близких по процессу. Цель — дать пошаговую инструкцию, набор контрольных списков, рекомендации по тестированию, варианты обхода проблем и готовый план действий для администраторов и пользователей.

Кто это читает: системные администраторы, разработчики драйверов, продвинутые пользователи, тестировщики. Если вы новичок в Linux — прочитайте раздел Примечания и Краткая методология перед началом.

Важно: не перезаписывайте рабочее ядро без резервной копии. Всегда держите способ загрузки старого ядра.

Что понадобится (коротко)

Компьютер с Ubuntu/Debian. Рекомендуется работа в тестовой среде или виртуальной машине.
Права sudo для установки пакетов и установки .deb.
Место в /usr/src для исходников.
Пакеты: build-essential, fakeroot, kernel-package. Для интерфейса настройки: libncurses-dev (menuconfig) и/или libqt3-dev (xconfig).

Ниже — полное пошаговое описание.

Подготовка окружения

Установите необходимые пакеты:

bash:~$ sudo apt-get install build-essential fakeroot kernel-package

Поставьте себя в группу src, чтобы работать с /usr/src без sudo для обычных операций:

bash:~$ sudo adduser my_username src

Затем выйдите и войдите в систему снова, чтобы обновить группы. Проверьте:

bash:~$ groups

Ожидаемый вывод содержит src среди групп пользователя.

Примечание: при работе с исходниками не используйте sudo для распаковки архива — это создаст файлы, принадлежащие root, и усложнит дальнейшую работу.

Получение исходников ядра

Найдите доступные исходники через apt-cache:

bash:~$ apt-cache search source 2.6

В Ubuntu исходники обычно называются linux-source-<версия>, тогда как в Debian иногда встречается kernel-source-<версия>. Приоритетно используйте linux-source в Ubuntu.

Чтобы установить исходники:

bash:~$ sudo apt-get install linux-source

Менеджер пакетов может предложить установить libncurses-dev и libqt3-dev. Установите как минимум libncurses-dev для menuconfig, а если хотите графический Qt‑интерфейс — libqt3-dev.

После скачивания архив окажется в /usr/src.

Распаковка исходников

Перейдите в каталог /usr/src:

bash:~$ cd /usr/src
bash:/usr/src$ ls -l

Пример:

linux-source-2.6.8.1.tar.bz2

Если в каталоге уже есть символьная ссылка linux, удалите её:

bash:/usr/src$ rm linux

Если вы распакуете исходники в каталог, на который указывает старая ссылка linux, новое дерево может быть извлечено внутрь старого — это приведёт к ошибочной сборке.

Распакуйте архив:

bash:/usr/src$ tar xjvf linux-source.tar.bz2

Если архив .gz, используйте tar zxvf.

Создайте символьную ссылку linux → каталогу исходников:

bash:/usr/src$ ln -s linux-source-2.6.8.1 linux

Проверьте содержимое:

bash:/usr/src$ ls
linux@ linux-source-2.6.8.1/ linux-source-2.6.8.1.tar.bz2

Настройка конфигурации ядра

Перейдите в каталог исходников и выберите инструмент конфигурации:

bash:/usr/src/linux$ make xconfig

Если у вас нет X11 или вы предпочитаете текстовый интерфейс:

bash:/usr/src/linux$ make menuconfig

Ключевая рекомендация: убедитесь, что драйверы шин, дисков и драйвер корневой файловой системы включены в виде встроенных (built‑in), а не модулей. Если нужные драйверы сделаны модулями, образ не сможет смонтировать корневую файловую систему и не загрузится.

Совет: если хотите максимально избежать ошибок, используйте make localmodconfig, чтобы сгенерировать конфигурацию на основе текущих загруженных модулей (требует работающей системы с нужным оборудованием).

Опции make-kpkg: версия и ревизия

При сборке Debian-пакета ядра используйте make-kpkg. Общий синтаксис:

bash:/usr/src$ make-kpkg

Типичный target — kernel_image. Две важные опции:

–append-to-version — добавляет суффикс к версии ядра, входит в имя самого ядра и каталога /lib/modules. Используйте буквы, цифры, “+” и “.”; не используйте “_”. Рекомендуется давать уникальный суффикс для каждой сборки (например, дата или short label).
–revision — влияет на имя пакета .deb, но не на имя ядра. Также не используйте “_”.

Пример текущего запущенного ядра (пример смотрите в выводе uname -a):

bash:/usr/src$ /usr/src/$ uname -a
Linux da5id 2.6.8.1-2-k7 #1 Sat Sep 18 11:23:11 BST 2004 i686 GNU/Linux

Важно: не используйте суффиксы вроде “-686” или “-K7” — они конфликтуют с заранее скомпилированными Debian пакетами.

Если вы соберёте ядро с точно таким же именем, что и установленное, новый пакет перезапишет старое. Если это не желаемо, используйте другой –append-to-version.

fakeroot

fakeroot позволяет создавать пакеты .deb без реального запуска процесса как root. Он симулирует владельцев root при упаковке. Простой способ использования:

fakeroot make-kpkg

Сборка образа ядра

Перед сборкой выполните очистку:

bash:/usr/src/linux $ fakeroot make-kpkg clean

Затем соберите пакет, например с добавлением суффикса:

bash:/usr/src/linux $ fakeroot make-kpkg --append-to-version=.181004 kernel_image --initrd binary

Процесс может занять от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от железа и выбранных опций.

Установка сгенерированного пакета

После успешной сборки в /usr/src вы увидите .deb файл с именем вида:

kernel-image-2.6.8.1.181004_10.00.Custom_i386.deb

Установите пакет через dpkg:

bash:/usr/src$ sudo dpkg -i kernel-image-2.6.8.1.181004_10.00.Custom_i386.deb

После установки перезагрузите систему и выберите новое ядро в загрузчике. Если оно не загружается, загрузитесь с прежнего ядра и исправьте конфигурацию.

Удержание пакета (hold)

Чтобы apt/apt-get не обновил или не заменил вашу самодельную сборку, поместите пакет в hold:

bash:~$ echo "kernel-image-2.6.8.1.181004 hold" | sudo dpkg --set-selections

Проверьте:

bash:~$ dpkg --get-selections | grep kernel-image

Если пакет в hold, apt не будет его обновлять.

Удаление символьной ссылки

По окончании работы рекомендуется удалить символьную ссылку /usr/src/linux, чтобы избежать перезаписи старых исходников при следующем распаковывании:

bash:~$ rm /usr/src/linux

Причины: предотвращение случайной компиляции не в том дереве и защита от перезаписи.

Резервное копирование ядра

Скопируйте .deb в безопасное место. Этот пакет содержит ядро и модули и может быть установлен повторно после переустановки системы.

Создание загрузочной дискеты/образа

Если вы ещё используете флоппи-дискеты для аварийной загрузки, создайте отдельный диск для нового ядра; не перезаписывайте старый.

bash:/usr/src# cd /boot
bash:/boot# mkboot /boot/vmlinuz-2.4.18.030320

Совет: в современных системах используйте загрузочный USB-образ или спасательный Live-USB вместо флоппи.

Пересборка ядра (повторная)

Если вам нужно добавить поддержку нового устройства или включить опцию, измените конфигурацию и пересоберите с новым –append-to-version:

bash:~$ cd /usr/src
bash:/usr/src$ ln -s linux-source-2.6.8.1 linux
bash:/usr/src$ cd linux
bash:/usr/src/linux$ make xconfig
bash:/usr/src/linux$ fakeroot make-kpkg clean
bash:/usr/src/linux$ fakeroot make-kpkg --append-to-version=.181004 kernel_image

Использование существующей конфигурации

При установке ваш .config копируется в /boot/config-x.y.z. Чтобы использовать эту конфигурацию в новом исходнике:

bash:/usr/src/linux$ cp /boot/config-2.4.18.030320 .config
bash:/usr/src/linux$ make oldconfig

make oldconfig задаст вопросы по новым опциям; обычно безопасно отвечать “no” (то есть оставить опции выключенными), а затем пройти make menuconfig для уточнений.

Контрольный список (полный)

Сделать резервную загрузочную дискету/образ.
Установить требуемые пакеты: build-essential fakeroot kernel-package.
Добавить пользователя в группу src; выйти и войти.
Удалить старую ссылку /usr/src/linux.
Распаковать архив linux-source в /usr/src.
Создать новую ссылку linux → linux-source-*.
Настроить конфигурацию (xconfig/menuconfig) или использовать make oldconfig.
Сохранить .config в безопасном месте.
fakeroot make-kpkg clean
fakeroot make-kpkg –append-to-version=<уникальный-суффикс> kernel_image –initrd binary
Установить пакет dpkg -i <имя>.deb
Перезагрузить и протестировать.
Удержать пакет в dpkg (hold) при необходимости.
Удалить /usr/src/linux и архивы при желании.
Скопировать .deb в безопасное хранилище.

Критерии приёмки

Система успешно загружается с новым ядром в течение двух свежих перезагрузок.
Все критические службы работают (network, storage, filesystem mounts, udev/udevd или systemd‑udevd).
Желаемые устройства обнаружены и функционируют (например, звук, сеть, видеодрайверы).
Модули установлены в /lib/modules/<версия> и соответствуют установленному ядру.

Частые ошибки и способы решения

Система не загружается — зависание до “kernel panic” на mount root

Причина: драйвер корневой файловой системы или контроллера дисков собран как модуль.
Решение: сборка необходимых драйверов как встроенных (y). Настройте .config и пересоберите.

make-kpkg падает с ошибками о правах или отсутствующих файлах

Причина: распаковка архива под root или неправильные права.
Решение: удалите распакованные файлы, распакуйте архив как обычный пользователь; убедитесь, что владелец — ваш пользователь и группа src.

Модули не загружаются, несовпадение версий

Причина: установлен пакет с тем же именем и перезаписал каталоги модулей.
Решение: проверьте имя пакета и версию; используйте уникальный –append-to-version.

apt пытается обновить ваше ядро

Решение: установите hold через dpkg –set-selections.

Ошибки при запуске make xconfig (Qt)

Установите libqt3-dev или используйте make menuconfig (ncurses).

Когда этот метод не подходит (контрпримеры)

Вы используете нестандартную дистрибуцию с другим пакетом управления ядром.
Нужна быстрая установка одного модуля без пересборки ядра — проще собрать модуль отдельно.
Вы предпочитаете mainline prebuilt kernels от Ubuntu Kernel Team — тогда удобнее установить готовый пакет из PPA.

Альтернативные подходы

Использовать make deb-pkg из дерева исходников ядра (создаст .deb без kernel-package).
Установить mainline kernel из официальных репозиториев Ubuntu или PPA, если нужно просто обновление версии.
Собрать модуль отдельно через DKMS, если нужно только один драйвер.

Модель зрелости процесса сборки ядра (уровни)

Уровень 0 — эксперимент, одна сборка локально без резервов.
Уровень 1 — регулярно проверяемые сборки с сохранением .deb и резервного загрузчика.
Уровень 2 — автоматизированные сборки (CI), тестирование на виртуальных машинах, тестовые SLI/SLO.
Уровень 3 — деплой кастомных сборок на несколько продакшн-серверов, rollback-процедуры и мониторинг.

Мини‑методология (коротко)

Подготовка окружения и зависимостей.
Получение исходников и создание среды сборки.
Настройка конфигурации на основе реального оборудования.
Сборка пакета с уникальным суффиксом.
Тестирование в контролируемой среде.
Деплой и мониторинг.

Роль‑ориентированные чек‑листы

Для системного администратора:

Проверить наличие места на /boot и /usr/src.
Создать резервную копию старого ядра и настроек загрузчика.
Протестировать загрузку нового ядра в виртуальной машине перед продакшеном.

Для разработчика драйверов:

Включить отладочные опции и printk, включить модуль как built-in при необходимости.
Использовать консоль вывода (serial console) для диагностики.

Для десктоп‑пользователя:

Убедиться, что звук, графика и сеть работают в live‑сессии с новым ядром.
Не перезаписывать старый загрузочный образ.

Для тестировщика:

Подготовить тест-кейсы: загрузка, монтирование, suspend/resume, сеть, диск, нагрузочный тест.
Логировать ошибки и стек трейс при падениях.

SOP / Плейбук: от нуля до работающего ядра

Установить пакеты:

bash:~$ sudo apt-get update
bash:~$ sudo apt-get install build-essential fakeroot kernel-package libncurses-dev

Скачать исходники:

bash:~$ sudo apt-get install linux-source

Распаковать и подготовить симлинк:

bash:/usr/src$ tar xjvf linux-source-.tar.bz2
bash:/usr/src$ ln -s linux-source- linux

Настроить конфигурацию:

bash:/usr/src/linux$ make menuconfig

Собрать пакет:

bash:/usr/src/linux $ fakeroot make-kpkg clean
bash:/usr/src/linux $ fakeroot make-kpkg --append-to-version=.mybuild kernel_image --initrd binary

Установить пакет и перезагрузиться:

bash:/usr/src$ sudo dpkg -i kernel-image-*.deb
bash:~$ sudo reboot

Если загрузка успешна — сохранить .deb и поставить пакет в hold.

Runbook на случай неудачной загрузки и отката

При первой проблемной загрузке выбрать в GRUB предыдущую запись и загрузиться.
Убрать проблемный пакет:

bash:~$ sudo dpkg -r <имя-пакета>

Проверить конфигурацию и журнал (dmesg, /var/log/syslog) на предмет причины.
Отредактировать .config, перекомпилировать с другим –append-to-version и протестировать в VM.

Тесты и критерии приёмки

Загрузка: система должна обойтися без “kernel panic” и успешно смонтировать /.
Сервисы: network manager, sshd, cron, systemd должны стартовать.
Производительность: базовые тесты I/O/CPU должны соответствовать ожидаемым.

Мерчантайзинг: как именовать свои сборки

Используйте читаемые и уникальные суффиксы: .YYYYMMDD, .username1, .test1. Избегайте специальных символов кроме “+” и “.”.

Безопасность и рекомендации

Не оставляйте тестовые опции отладки включёнными в продакшн сборках (CONFIG_DEBUG_KERNEL и т. п.).
Избегайте сборки ненадёжных патчей на продакшен‑хостах.
Подписывайте пакеты в частной инфраструктуре при необходимости.

Совместимость и миграция

При переносе .deb на другой хост убедитесь, что аппаратная конфигурация соответствует выбранным драйверам. Если вы собрали ядро с поддержкой только конкретного контроллера, перенос на другое железо может не загрузиться.
Виртуальные машины часто требуют специальных драйверов (virtio, paravirtualized devices) — убедитесь, что они включены.

Меры по снижению риска

Всегда держите возможность загрузки по сети или с флешки.
Тестируйте на clone‑серверах и в VMs.
Автоматизируйте сборку и тестирование в CI перед деплоем.

Примеры ошибок и быстрые решения

“Module version mismatch” — удалите старые модули из /lib/modules/<старый> и перестройте initramfs.
“Unresolved symbol” при загрузке модуля — проверьте зависимости модулей и порядок загрузки.

Мермайд: простое дерево решений при выборе метода сборки

graph TD
  A[Нужно ядро?] --> B{Есть опыт сборки?}
  B -- Да --> C{Требуется кастомизация драйверов?}
  B -- Нет --> H[Использовать prebuilt kernel или PPA]
  C -- Да --> D[Скачать linux-source и собрать через make-kpkg]
  C -- Нет --> E[Установить готовый kernel из репозитория]
  D --> F[Тест в VM -> Принять/Откат]
  E --> F
  H --> F
  F --> G[Деплой на хосты]

1‑строчный глоссарий

linux-source — пакет с исходниками ядра для Ubuntu.
make-kpkg — утилита для сборки Debian-пакетов ядра.
fakeroot — инструмент имитации прав root для сборки пакетов.
.config — файл конфигурации ядра.
initrd/initramfs — образ ранней инициализации, используемый для монтирования корня.

Заключение

Сборка ядра — мощный инструмент. Он даёт максимальный контроль над конфигурацией и позволяет добавить или убрать поддержку оборудования, оптимизировать под конкретные задачи и тестировать новые функции. Но это также зона риска: неправильные опции могут сделать систему незагрузочной. Подходите к задаче последовательно: готовьте окружение, делайте резервные копии, тестируйте в контролируемой среде и автоматизируйте процесс при частых пересборках.

Вопросы, которые стоит задать перед началом: нужно ли действительно кастомное ядро или хватит модульной сборки? Можно ли протестировать новую сборку в VM? Есть ли у меня план отката?

Важно

Всегда сохраняйте исходные .deb, конфигурации и старые образы загрузки. Это даст вам быстрый путь отката и восстановление системы в случае непредвиденных проблем.

Ресурсы и дальнейшее чтение

Рекомендуется читать документацию kernel-package в /usr/share/doc/kernel-package/README.gz и man make-kpkg.

Как собрать ядро по‑Ubuntu/Debian