Мета роботи. На прикладі ОС Linux вивчити послідовність сбіру, конфігурування і встановлення нового ядра в ОС UNIX

На прикладі ОС Linux вивчити послідовність сбіру, конфігурування і встановлення нового ядра в ОС UNIX.

2.2 Теоретичні відомості

Головне досягнення в ОС UNIX — система дуже мобільна. Це виражається в тому, що вся операційна система, її ядро, порівняно дуже просто переносимо на різні апаратні платформи. Всі частини система, не включаючи ядро, повністю машинно-незалежні. Ці компоненти написані на С, і для їх переносу но нову платформу (принаймні, в класі 32-розрядних комп’ютерів) потребує лише перекомпіляції вихідних текстів в коди цільового комп’ютера.

Найбільші проблеми пов’язані з ядром системи, які повністю скривають специфіку комп’ютера,що використовується і залежать від його специфіки. В результаті розділення машино-залежних і машинно-незалежник компонентів ядра (з точки зору розробників операційної системи, в цьому і скривається основне досягнення ядра ОС Unix) вдалося добитися того, що більша частина ядра не залежить від архітектурних особливостей платформи.

Але порівняно не велика частина ядра машинно-незалежна. При переносі системи на нову платформу потрібно переписати цієї частини з використанням асемблеру і врахуванням кінцевої апаратури. Машинно-незалежні частини ядра добре ізольовані від основної машинно-залежної частини і при гарному розумінні кожного машино-залежного компоненту переписування залежних компонентів є суто технічною задачею, хоча і потребує високої кваліфікації програміста.

Машинно-залежна частина традиційного ядра ОС UNIX включає наступні компоненти:

— розкрутка і ініціалізація системи на низькому рівні (поки що це залежить від апаратури);

— первинне опрацювання внутрішніх і зовнішніх переривань;

— управління пам’яттю (в тій частини, котра відноситься до апаратної обробки віртуальної пам’яті);

— перемикання контексту процесів між режимами користувача і ядра;

— пов’язанні з особливостями платформи частини драйверів пристроїв.

Ядро ОС сімейства UNIX може бути конфігуровано для оптимальної роботи конкретної машини і/чи окремих програм. Наприклад, можна змінити системні константи, такі як число задач чи максимальний обсяг пам’яті, яка використовується і т. п., можна змінити параметри чи алгоритми диспетчеризації, включаючи ядро чи виключити із нього підтримку тих чи інших системних функцій (зазвичай називають їх загальним терміном 'features’).

Загальна послідовність для ОС UNIX послідовність зборки нового ядра виглядає наступним чином:

1) Знайти вихідні тексти ядра.

2) Зібрати інформацію о параметрах машини і периферійних пристроях.

3) Прочитати файли 'README’, ‘INSTALL’ або 'Makefile’ в кореневому каталозі дерева вихідних текстів ядра.

4) Додати чи модифікувати, вихідні файли драйверів або інших підпрограм ядра в відповідних каталогах дерева вихідних текстів.

5) Продивитись и коректувати файли конфігурації (склад) ядра.

6) Виділити проміжні результати останньої зборки і оновити залежності між вихідними файлами такою послідовністю команд:

make clean; make dep | | make depend

7) Побудувати ядро за допомогою програми 'make’. Зазвичай вона має вигляд команди: sh# make unix 2>&1 | tee errlog.txt.

8) Відкомпілювати і встановити, якщо треба додаткові модулі.

make modules; make modules_install.

9) Встановити ядро в системі, попередньо зберігши старе, на випадок якщо нове буде працювати не коректно.

10) Перезавантажити систему.

Самий простий спосіб зборки — команда ‘make install’, якщо така команда підтримується в Makefile, вона може змінити пп. 7-9.

2.3 Хід роботи

1. Ознайомитися з деревом каталогу вихідних текстів ядра ОС Linux.

2. Ознайомитися з поточною конфігурацію ядра, налаштувати параметри і набір драйверів для вашого ПК (скоріш за все необхідно коректувати тип процесора, файлові системи і драйвери периферійних пристроїв і мережевих протоколі — все зайве вимкніть).

3. Додайте до файлу init/main.c свій підпис на зразок «Це Васі ядро» додавши функцію 'printk()’. Продумайте як Ви зможете продемонструвати, що підпис виводиться при завантаженні ядра.

4. Ввімкніть відлагоджувальні повідомлення ядра для операційної згідно із своїм варіантом. Для цього, наприклад, вставте рядок #define DEBUG в начало вихідного файлу на мові С і рядок #undef DEBUG в його кінець, змініть Makefile в кореневому каталозі, замінив рядок

CFLAGS = -Wall –Wstrict-prototypes –O2 –fomit-frame-pointer

на рядок

CFLAGS = -Wall –Wstrict-prototypes –O2 –g

тим самим, включивши в ядро відлагоджувальну інформацію.

5. Виконайте сбір і встановлення ядра. Додайте йому власну мітку.

6. Завантажте систему з новим ядром і продемонструйте вивід відлагоджувальних повідомлень.