Antes da oficina
Como nessa oficina será necessária a instalação de alguns pacotes e o download da árvore do kernel, você pode se adiantar com algumas etapas do processo.
1. Você pode instalar os pré-requisitos que usaremos:
a. Para Ubuntu/Debian e derivados:
sudo apt -y install git git-email fakeroot build-essential ncurses-dev xz-utils libssl-dev bc flex libelf-dev bison qemu-system debootstrap
b. Para Fedora e derivados:
sudo dnf install -y git-all make flex bison binutils qemu debootstrap ncurses ncurses-devel
c. Para Arch Linux e derivados:
sudo pacman -S --needed base-devel git util-linux bash binutils bc qemu-full debootstrap ncurses
2. Você também pode clonar a árvore do kernel (rode esse comando na pasta que você pretende realizar as oficinas):
git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git
Oficina
Seguir essa página em paralelo com o tutorial.
0. Organização das oficinas
Essas oficinas foram desenvolvidas para abordar de maneira mais prática o desenvolvimento do kernel Linux. Tangenciando de maneira superficial as questões mais teóricas.
Nosso objetivo é ajudar no início da jornada prática de um desenvolvedor para kernel Linux. Apontaremos algumas referências teóricas para o contínuo aprendizado.
Nem Linus Torvalds entende tudo que acontece no Linux hoje em dia, então não se cobre de aprender tudo de uma vez. Nós também somos aprendizes nessa jornada e estamos muito felizes de ter mais companhia para ela. :)
Cada oficina terá 2 links de referência: uma parte mais descritiva, escrita em formato de blog (em português) que servirá como guia durante o dia da oficina e uma parte mais técnica escrita em forma de tutorial (em inglês) seguindo o formato de documentação do Linux e que tem o objetivo mais prolongado de referência, com maior preocupação de atualização.
1. O grande projeto kernel Linux
O kernel Linux é o elemento principal de um sistema operacional. O kernel é o programa que interpreta necessidades das aplicações em ações para o hardware e interpreta limitações do hardware para distribuir recurso para as aplicações.
O kernel Linux é apenas um grande projeto em linguagem C. Então nessa oficina 1 estaremos preocupados em compilar esse projeto e rodá-lo com sucesso para vê-lo. Compreendida a etapa de compilação e execução do kernel, podemos brincar um pouco em algumas partes do código e algumas configurações.
2. Criação de um ambiente de teste (virtualização de uma máquina)
Como o kernel tem contato direto com o hardware do computador, pode ser uma boa ideia criar um espaço separado no seu disco e com uma ferramenta de emulação testar as alterações do kernel. Pois a criação de um espaço virtual permite que mesmo que alguma alteração ‘quebre’ o kernel, o sistem da sua máquina se manterá intacto.
Para isso, vamos criar um espaço separado do seu disco e formatá-lo em ext4 para criar um sistema de arquivos nesse espaço.
Com esse espaço separado e formatado, podemos instalar Linux e teremos um espaço virtual para testar.
Na etapa 1 do tutorial booting você é capaz de criar seu espaço virtual.
3. Compilando e rodando
O kernel Linux, assim como qualquer outro projeto (principalmente em linguagem C) grande, possui um Makefile. Esse arquivo define as diretrizes de como o projeto será compilado dependendo da referência mandada em make <referencia>. Você pode vasculhar as opções que esse arquivo te dá, a princípio iremos ficar apenas nas opções de configuração *config.
Você verá mais a frente (na oficina 3) que o kernel é divido em módulos (module). E cada opção de configuração seleciona quais módulos serão compilados com o kernel, isso definirá o tempo que levará para compilar seu kernel e quais funcionalidades você terá disponível.
Na etapa 2 do tutorial booting você é capaz de compilar seu kernel e rodá-lo em seu ambiente de teste com uma ferramenta de emulação de sistema: qemu.
4. Brincando com kernel
Nesse momento você já deve ter entendido que o kernel é um projeto que pode ser compilado e testado.
Então a partir desse momento, sinta-se livre para escrever no kernel, com a função pr_info("str"); ou até mesmo ‘quebrá-lo’, chamando a função panic("str").
Você pode também mudar as configurações dos módulos como quiser e dar o nome que desejar para seu kernel com make menuconfig.
Visite a parte extra do tutorial booting para brincar um pouco com seu kernel. :)