〜 Xen対応カスタムカーネル構築編 〜
みやもとくにお<wakatono@todo.gr.jp>
2005/4/5
Xen対応カーネルの手動作成
Xen対応カーネルの簡単な作成方法を紹介しました。ここでは、各手順を手動で行う方法を紹介します。
Xen対応カーネルを作成する際は、Xenのアーカイブに含まれるスクリプトを実行し、同じくアーカイブに含まれるパッチをカーネルに適用する必要があります。これが通常のカーネルコンパイルと大きく異なる点です。また、カーネル2.4と2.6では手順が若干異なり、カーネル2.4をコンパイルする際はさらにパッチを適用する必要があります。
以下、カーネル2.4の場合と2.6の場合について説明します。共に、xen-2.0.4-src.tgz、linux-2.4.29.tar.bz2、linux-2.6.10.tar.bz2を適当なディレクトリに配置してあるものとします。
■カーネル2.4のコンパイル
まず、Xen対応のカーネル2.4をコンパイルしてみます。ソースのアーカイブを配置したディレクトリで、xen-2.0.4-src.tgzとlinux-2.4.29.tar.bz2を展開しておいてください。
以下、3つのステップを実施します。
・ソースコードへのパッチ適用
Xenを制御できるカーネル（末尾に「xen0」という文字列が付いているカーネル）を作成するには、ケンブリッジ大学のサイトからebtablesというパッチ（http://www.cl.cam.ac.uk/netos/xen/downloads/ebtables-brnf-5_vs_2.4.27.diff.gz）をダウンロードし、カーネル2.4.29のソースコードに適用します。
$ wget http://www.cl.cam.ac.uk/netos/xen/downloads/ebtables-brnf-5_vs_2.4.27.diff.gz |
・xenアーキテクチャの追加
前述したように、Xen対応カーネルはxenアーキテクチャでコンパイルされている必要があります。当然ながら、kernel.orgで配布されている標準カーネルはxenアーキテクチャに対応していません。そこで、xenアーキテクチャを追加します。具体的には、xen-2.0/linux-2.4.29-xen-sparseディレクトリにあるmkbuildtreeスクリプトを実行することで、これを実現します。
mkbuildtreeは、カーネルソースコードにxenアーキテクチャを追加するスクリプトです。このスクリプトを実行すると、指定したカーネルソースツリーに対してlinux-2.*-xen-sparseディレクトリ下の内容のリンクを作成します。
xen-2.0/linux-2.4.29-xen-sparseディレクトリに移動し、
$ ./mkbuildtree linux-2.4.29を展開したディレクトリ |
を実行します。
xenアーキテクチャが付加された様子を以下に示します。
$ ls linux-2.4.29/arch/ |
・xenアーキテクチャ向けカーネルコンパイルの実行
カーネルの設定ファイル（.configファイル）をxen-2.0のソースコードからコピーし、make oldconfig〜make bzImageコマンドを実行します。このとき、xenアーキテクチャ向けカーネルを作成するため、makeコマンドには必ず「ARCH=xen」を指定します。
$ cp xen-2.0/linux-2.4.29-xen-sparse/arch/xen/defconfig-xenU linux-2.4.29を展開したディレクトリ/.config |
以上で、Xenの仮想マシンモニタ上で動作するカーネルが作成されます。カーネルは、linux-2.4.29を展開したディレクトリ/arch/xen/bootにあるbzImageというファイルです。
なお、インストールキット（xen-2.0.x-install.tgz）に含まれているカーネルの設定は、Xenのバイナリをインストールした後であれば/boot/config-2.4.29-xenUなどに記録されています。
■カーネル2.6のコンパイル
次に、Xen対応のカーネル2.6をコンパイルしてみます。ソースのアーカイブを配置したディレクトリで、xen-2.0.4-src.tgzとlinux-2.6.10.tar.bz2を展開しておいてください。
・ソースコードへのパッチ適用
Xenのソースコードを展開すると作成されるディレクトリ直下に、patchesディレクトリがあります。このpatchesにカーネル2.6.10向けのパッチがあれば、それを適用します。
Xen 2.0.4には、patches/linux-2.6.9というディレクトリがありました。カーネル2.6.9専用に見えますが、カーネル2.6.10にも適用するべきパッチです（注）。
| 注：原稿執筆後にリリースされたXen 2.0.5（xen-2.0.5-src.tgz）では、patches/linux-2.6.9ではなく/patches/linux-2.6.10というディレクトリになっています。その中に収録されているパッチ自体はxen2.0.4-src.tgzのものと同一です。 |
/patches/linux-2.6.xのパッチは、以下のように適用します（例では/patches/linux-2.6.9）。
$ ls ~/xen-2.0/patches/linux-2.6.9/ |
・xenアーキテクチャの追加
標準のカーネルソースにxenアーキテクチャを追加します。ここはカーネル2.4の場合と同様です。xen-2.0/linux-2.6.10-xen-sparseディレクトリに移動し、
$ ./mkbuildtree linux-2.6.10を展開したディレクトリ |
を実行します。
・xenアーキテクチャ向けカーネルコンパイルの実行
以上の準備ができたら、カーネルのコンパイルです。ここもカーネル2.4の場合とほぼ同じです。
$ cp xen-2.0/linux-2.6.10-xen-sparse/arch/xen/configs/xenU_defconfig linux-2.6.10を展開したディレクトリ/.config |
カーネルは、linux-2.6.10を展開したディレクトリ/arch/xen/bootにあるbzImageというファイルです。
Xen対応カスタムカーネルの作成
次は、標準外のカーネルモジュールを組み込んでみましょう。
今回は、FreeS/WAN 2.06のカーネルデーモンであるKLIPSをXen対応カーネル（カーネル2.4）に組み込んでみます。
■FreeS/WAN 2.06の入手と展開
FreeS/WAN 2.06は、以下のURLから入手可能です。これを使って、xenアーキテクチャに対応させたカーネル2.4.29を、さらにFreeS/WANに対応させます。
ftp://ftp.xs4all.nl/pub/crypto/freeswan/freeswan-2.06.tar.gz
freeswan-2.06.tar.gzを適当なディレクトリにダウンロードして展開すると、freeswan-2.06というディレクトリが作成されます。このディレクトリに移動し、以下のコマンドを実行します。
$ make kpatch KERNELSRC=linux-2.4.29を展開したディレクトリ |
例えば、/home/kernelというディレクトリで、
$ bzip2 -dc linux-2.4.29.tar.bz2 | (cd /home/kernel;tar xvf -) |
というコマンドラインを実行すると/home/kernel/linux-2.4.29というディレクトリが生成されるので、
$ make kpatch KERNELSRC=/home/kernel/linux-2.4.29 |
というコマンドラインを実行することになります。
■FreeS/WANのパッチを適用したカーネルの設定
xenアーキテクチャを追加し、さらにFreeS/WANのパッチを適用したカーネル2.4.29のソースツリーの準備が整いました。
$ make menuconfig ARCH=xen |
を実行することで、どのような設定になっているかを確認可能です。
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| 画面1 Xen＋FreeS/WANでのmake menuconfig |
このときに、libncurses5-devパッケージがインストールされていないとエラーになります。メニューが出てこない場合は、libncurses5-devパッケージをインストールしてからあらためて上記コマンドを実行してください。
Loadable Kernel ModuleとしてFreeS/WAN関連のモジュールを作成することはもちろん可能です。ただし、モジュールを独立させた場合はブート後にモジュールを組み込むことになるため、若干の手間が掛かります。従って、今回はFreeS/WANの機能をカーネルの中に含めることにしました。コンパイル手順は前述したとおりなので、ここでは割愛します。
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