Chapitre 8. Configurer le noyau de FreeBSD

Le noyau est le coeur du système d’exploitation FreeBSD. Il est responsable de la gestion de la mémoire, de la mise en application des contrôles de sécurité, du réseau, des accès disque, et bien plus. Bien que FreeBSD devienne de plus en plus configurable dynamiquement, il est toujours nécessaire occasionnellement de reconfigurer et recompiler votre noyau.

Après la lecture de ce chapitre, vous saurez:

Toutes les commandes listées dans les exemples de ce chapitre doivent être exécutées en tant que root afin de fonctionner.

Traditionnellement, FreeBSD a eu ce qui s’appelle un noyau "monolithique". Cela signifie que le noyau était un gros programme, supportant une liste figée de périphériques, et si vous vouliez modifier le comportement du noyau alors vous deviez compiler un nouveau noyau, et ensuite redémarrer votre ordinateur avec le nouveau noyau.

Aujourd’hui, FreeBSD s’oriente rapidement vers un modèle où une grande partie des fonctions du noyau est contenue dans des modules qui peuvent être dynamiquement chargés et déchargés si nécessaire. Cela permet au noyau de s’adapter au nouveau matériel devenant soudainement disponible (comme les cartes PCMCIA dans un ordinateur portable), ou pour qu’une nouvelle fonctionnalité qui n’était pas nécessaire lors de la compilation du noyau y soit intégrée. On appelle cela un noyau modulaire.

En dépit de cela, il est encore nécessaire d’effectuer certaines configurations de noyau en statique. Dans certains cas c’est parce que la fonctionnalité est si proche du noyau qu’elle ne peut être rendue dynamiquement chargeable. Dans d’autres cas, cela peut tout simplement venir du fait que personne n’a encore pris le temps d’écrire un module dynamiquement chargeable pour cette fonctionnalité.

Compiler un noyau sur mesure est l’un des plus importants rites de passage que doit endurer tout utilisateur BSD. Cette opération, tout en prenant du temps, apportera de nombreuses améliorations à votre système FreeBSD. A la différence du noyau GENERIC, qui doit supporter une large gamme de matériels, un noyau sur mesure ne contient que le support pour votre configuration matérielle. Cela a de nombreux avantages, comme:

Commençons par passer rapidement en revue le répertoire de configuration du noyau. Tous les chemins d’accès mentionnés seront relatifs au répertoire principal /usr/src/sys, qui est également accessible via le lien symbolique /sys. Il comporte un certain nombre de sous-répertoires correspondants à différentes parties du noyau, mais les plus importantes, en ce qui nous concerne, sont arch/conf, où vous éditerez votre fichier configuration personnalisé, et compile, qui est l’espace de travail où votre noyau sera compilé. arch représente une des architectures suivante: i386, soit alpha, amd64, ia64, powerpc, sparc64, ou encore pc98 (une branche alternative de développement de l’architecture PC, populaire au Japon). Tout ce qui se trouve dans un répertoire particulier à une architecture est propre uniquement à cette architecture; le reste du code est un code indépendant du type de machine et commun à toutes les plates-formes sur lesquelles FreeBSD pourrait être potentiellement porté. Remarquez l’organisation logique de l’arborescence des répertoires, où chaque périphérique, système de fichiers, et option supportés a son propre sous-répertoire.

Les exemples de ce chapitre supposent que vous utilisez l’architecture i386. Si ce n’est pas votre cas, effectuez les ajustements appropriés au niveau des chemins d’accès pour votre architecture.

Ensuite allez dans le répertoire arch/conf et copiez le fichier de configuration GENERIC dans un fichier qui portera le nom que vous voulez donner à votre noyau. Par exemple:

Par tradition, c’est un nom en majuscules, et si vous maintenez plusieurs machines FreeBSD avec des configurations matérielles différentes, c’est une bonne idée de lui donner le même nom que la machine. Nous l’appellerons MONNOYAU pour les besoins de cet exemple.

Editez maintenant MONNOYAU avec votre éditeur de texte préféré. Si vous venez tout juste de finir l’installation, le seul éditeur disponible sera probablement vi, qui est trop complexe pour être décrit ici, mais est bien expliqué dans de nombreux ouvrages de la bibliographie. Cependant, FreeBSD offre un éditeur plus simple appelé ee qui, si vous êtes débutant, sera votre éditeur de choix. N’hésitez pas à modifier les commentaires d’entête pour y décrire votre configuration ou les modifications que vous avez apportés par rapport au noyau GENERIC.

Si vous avez déjà compilé un noyau sur SunOS™ ou tout autre système d’exploitation BSD, l’essentiel de fichier vous sera familier. Si vous venez d’un système d’exploitation comme DOS, à l’inverse, le fichier de configuration GENERIC vous paraîtra inintelligible, lisez alors lentement et attentivement la section sur le fichier de configuration.

Vous devez maintenant compiler le code source du noyau.

Le nouveau noyau sera copié dans le répertoire /boot/kernel avec le nom /boot/kernel/kernel et l’ancien noyau sera renommé en /boot/kernel.old/kernel. Maintenant, arrêtez le système et redémarrez pour utiliser votre nouveau noyau. Si quelque chose se passe mal, il y a quelques instructions de dépannage à la fin de ce chapitre que vous pourrez trouver utiles. Assurez-vous de lire la section qui explique comment revenir en arrière dans le cas où votre nouveau noyau ne démarre pas.

Le format général du fichier de configuration est assez simple. Chaque ligne est composée d’un mot-clé et d’un ou plusieurs arguments. Pour simplifier, la plupart des lignes ne contiennent qu’un seul argument. Tout ce qui suit le caractère # est considéré comme un commentaire et ignoré. Les sections suivantes décrivent chaque mot-clé, dans l’ordre où ils apparaissent dans le fichier GENERIC. Pour une liste exhaustive des options et périphériques dépendants de l’architecture utilisée, consultez le fichier NOTES présent dans le même répertoire que le fichier GENERIC. Pour les options ne dépendant pas de l’architecture, consultez le fichier /usr/src/sys/conf/NOTES.

Ce qui suit est un exemple de fichier de configuration du noyau GENERIC avec divers commentaires aux endroits nécessaires pour un peu plus de clarté. Cet exemple devrait correspondre de façon très proche à votre copie du fichier /usr/src/sys/i386/conf/GENERIC.

C’est l’architecture de la machine. Elle doit être alpha, amd64, i386, ia64, pc98, powerpc, ou encore sparc64.

Ce qui précède définit le type de CPU présent dans votre système. Il peut y avoir plusieurs occurrences de la ligne CPU (si, par exemple, vous n’êtes pas sûr de devoir utiliser I586_CPU ou I686_CPU), cependant, pour un noyau personnalisé, il est mieux de spécifier uniquement le CPU que vous avez. Si vous n’êtes pas sûr du type, vous pouvez lister le fichier /var/run/dmesg.boot pour visualiser les messages de démarrage.

C’est l’identification du noyau. Vous devriez changer cela pour le nom, quel qu’il soit, que vous donnez à votre noyau, par exemple MONNOYAU si vous avez suivi les instructions des exemples précédents. La valeur que vous donnez à la chaîne ident s’affichera au démarrage du noyau, il est donc utile de donner au nouveau noyau un nom différent si vous voulez le différencier de votre noyau habituel (e.g., vous voulez compiler un noyau expérimental).

Le fichier device.hints(5) est utilisé pour configurer les paramètres des pilotes de périphériques. Le loader(8) recherchera le fichier /boot/device.hints au démarrage. En utilisant l’option hints vous pouvez compiler ces valeurs en statique dans votre noyau. Il n’est alors pas utile de créer de fichier device.hints dans /boot.

Le processus normal de compilation de FreeBSD inclut les informations de débogage lors de la compilation du noyau avec l’option -g, qui autorisera les informations de débogage quand le noyau sera passé à gcc(1).

L’ordonnanceur ("scheduler") traditionnel et par défaut de FreeBSD. Conservez cette ligne.

Permet aux processus légers présents dans le noyau d’être devancés par des processus de priorité plus élevée. Cela améliore l’interactivité et permet aux processus d’interruption d’être exécutés le plus tôt possible au lieu d’attendre leur tour.

Support réseau. Conservez-le, même si vous n’envisagez pas de vous connecter à un réseau. La plupart des programmes utilisent le réseau "en boucle" (i.e., établissent des connexions réseau avec le PC lui-même), cette option est donc quasiment obligatoire.

Ceci active les protocoles de communication IPv6.

C’est le système de fichiers de base sur disque dur. Gardez ces options si vous démarrez depuis le disque dur.

Cette option rajoutera le support des "Soft Updates" dans le noyau, ce qui aidera l’accélération des accès en écriture sur les disques. Même quand cette fonction est fournit par le noyau, elle doit être activée sur chaque disque. Regardez le résultat de la commande mount(8) pour voir si les "Soft Updates" sont activées sur les disques de votre système. Si vous ne voyez pas apparaître l’option soft-updates alors vous devrez l’activer en utilisant les commandes tunefs(8) (pour les systèmes de fichiers existant) ou newfs(8) (pour les nouveaux systèmes de fichiers).

Cette option active le support des listes de contrôle d’accès au système de fichiers (ACL). Elles reposent sur l’utilisation d’attributs étendus et d’UFS2, cette fonctionnalité est décrite dans la Listes de contrôle d’accès au système de fichiers. Les ACLs sont activées par défaut, et leur support ne devraient pas être retiré du noyau si elles ont été précédemment utilisées sur un système de fichiers, étant donné que cela supprimera les listes de contrôle d’accès changeant alors la façon dont sont protégés les fichiers d’une manière imprévisible.

Cette option inclut certaines fonctions pour accélérer les opérations disque sur de gros répertoires, aux dépens d’employer de la mémoire supplémentaire. Vous conserverez normalement cela pour un gros serveur, ou une station de travail très active, et vous l’enlèverez si vous utilisez FreeBSD sur un petit système où la mémoire prime et la vitesse d’accès disque est moins importante, comme pour un coupe-feu.

Cette option active le support pour des disques virtuels en mémoire utilisés comme périphérique racine.

Le système de fichiers réseau. A moins que vous n’envisagiez de monter des partitions d’un serveur de fichiers UNIX® par l’intermédiaire d’un réseau TCP/IP, vous pouvez mettre en commentaire ces options.

Le système de fichiers MS-DOS®. A moins que vous n’envisagiez de monter une partition DOS d’un disque dur au démarrage, vous pouvez sans risque commenter cette option. Le module sera automatiquement chargé la première fois que vous monterez une partition DOS, comme décrit plus haut. Par ailleurs, l’excellent logiciel emulators/mtools vous permet d’accéder à des disquettes DOS sans avoir besoin de les monter (et ne requiert pas non plus MSDOSFS).

Le système de fichiers ISO 9660 pour les CDROMs. Commentez ces options si vous n’avez pas de lecteur de CDROM ou que vous ne montez qu’occasionnellement des CDROMs (il sera chargé dynamiquement dès que vous monterez un CDROM). Les CDROMs audios n’ont pas besoin de ce système de fichiers.

Le système de fichiers pour les processus. C’est un "pseudo-système" de fichiers monté sur /proc qui permet à des programmes comme ps(1) de vous fournir plus d’informations sur les processus qui tournent sur le système. L’utilisation de PROCFS n’est pas nécessaire la plupart du temps, comme la majeur partie des outils de débogage et de monitoring ont été adaptés pour s’exécuter sans PROCFS: les nouvelles installations ne monteront pas par défaut ce système de fichiers.

Les noyaux 6.X faisant usage du système PROCFS doivent également inclure le support pour PSEUDOFS.

Cette option apporte la possibilité d’avoir un grand nombre de partitions sur un seul disque.

Compatibilité avec 4.3BSD. Conservez cette option; certains programmes auront un comportement bizarre si vous la commentez.

Cette option est nécessaires aux systèmes i386™ et Alpha fonctionnant sous FreeBSD 5.X pour supporter les applications compilées sur d’anciennes version de FreeBSD qui utilisent d’anciennes interfaces d’appel système. Il est recommandé d’utiliser cette option sur tous les systèmes i386™ et Alpha susceptibles d’exécuter d’anciennes applications; les plateformes apparues sous FreeBSD 5.0, comme l’ia64 et sparc64, n’ont pas besoin de cette option.

Cette option est nécessaire sous FreeBSD 6.X et versions supérieures pour supporter les applications compilées sous FreeBSD 5.X et qui utilisent les interfaces d’appel système FreeBSD 5.X.

Cette option oblige le noyau à attendre 5 secondes avant de rechercher les périphériques SCSI présents sur votre système. Si vous n’avez que des disques IDE, vous pouvez l’ignorer, sinon vous pouvez essayer de diminuer cette valeur, pour accélérer le démarrage du système. Bien sûr, si vous le faites, et que FreeBSD a du mal à reconnaître vos périphériques SCSI, vous devrez l’augmenter à nouveau.

Ceci permet de tracer le processus du noyau, ce qui est utile pour le débogage.

Cette option implémente la mémoire partagée System V. L’usage le plus courant qui en est fait est l’extension XSHM d’X, dont de nombreux logiciels gourmants en graphique tireront automatiquement parti pour fonctionner plus vite. Si vous utilisez X, vous utiliserez absolument cette option.

Support des messages System V. Cette option n’augmente que de quelques centaines d’octets la taille du noyau.

Support des sémaphores System V. D’un usage moins courant, mais n’augmente la taille du noyau que de quelques centaines d’octets.

Extensions temps-réel ajoutées dans la norme POSIX® 1993. Certaines applications du catalogue des logiciels portés les utilisent (comme StarOffice™).

Cette option concerne le clavier. Elle installe une entrée CDEV dans le répertoire /dev.

"Giant" est le nom d’un mécanisme d’exclusion mutuelle (un "mutex" dormant) qui protège l’accès à un ensemble important de ressources du noyau. Aujourd’hui c’est un goulot d’étranglement des performances inacceptable que l’on est en train de remplacer activement par des verrous qui protègent les ressources individuelles. L’option ADAPTIVE_GIANT permet à Giant d’être inclus dans l’ensemble des mutex lancés de manière adaptative. C’est à dire, quand un thread désire verrouiller le mutex Giant, mais que ce dernier est déjà verrouillé par un thread sur un autre CPU, le premier thread continuera à fonctionner et attendra la libération du verrou. Normalement, le thread retournera à l’état dormant et attendra une nouvelle chance de pouvoir s’exécuter. Si vous n’êtes pas sûr, laissez la configuration en l’état.

Le périphérique apic active l’utilisation de l’E/S APIC pour l’acheminement des interruptions. Le périphérique apic peut être utilisé dans les noyaux UP (monoprocesseur) et SMP, mais est requis pour les noyaux SMP. Ajoutez options SMP pour inclure le support pour plusieurs processeurs.

Rajoutez cela si vous avez une carte mère EISA. Cela permet l’auto-détection et la configuration de tous les périphériques présents sur le bus EISA.

Ajoutez cette option si vous avez une carte mère PCI. Cela permet l’auto-détection des cartes PCI et gère l’interface entre les bus PCI et ISA.

C’est le contrôleur de lecteur de disquettes.

Ce pilote supporte tous les périphériques ATA et ATAPI. Vous n’avez besoin que d’une seule ligne device ata pour que le noyau détecte tous les périphériques PCI ATA/ATAPI sur les machines modernes.

Ceci est requis avec device ata pour les disques ATA.

Ceci est nécessaire avec device ata pour les disques RAID ATA.

Ceci est nécessaire avec device ata pour le support des lecteurs de CDROM ATAPI.

Ceci est nécessaire avec device ata pour le support des lecteurs de disquettes ATAPI.

Ceci est nécessaire avec device ata pour le support des lecteurs de bande ATAPI.

Cela rend la numérotation des périphériques statique, sans cela l’allocation des numéros de périphériques sera dynamique.

Contrôleurs SCSI. Mettez en commentaires ceux que vous n’avez pas sur votre système. Si vous n’avez qu’un système IDE, vous pouvez supprimer toutes ces lignes. Les lignes *_REG_PRETTY_PRINT sont des options de débogage pour leur pilote respectif.

Périphériques SCSI. A nouveau, mettez en commentaires tous ceux que vous n’avez pas, ou si vous n’avez que du matériel IDE, vous pouvez tous les supprimer.

Contrôleurs RAID supportés. Si vous n’avez aucun de ces derniers dans votre système, vous pouvez les mettre en commentaires ou les supprimer.

Le contrôleur du clavier (atkbdc) permet de gérer les E/S du clavier AT et des périphériques de pointage PS/2. Ce contrôleur est nécessaire au pilote de périphérique du clavier (atkbd) et celui des périphériques de pointage PS/2 (psm).

Le pilote de périphérique atkbd, associé au contrôleur atkbdc, fournit un accès au clavier AT 84 touches ou au clavier AT étendu qui est connecté au contrôleur de clavier de la machine.

Utilisez ce périphérique si votre souris se branche sur le port PS/2.

Support de base pour le multiplexage de claviers. Si vous n’avez pas l’intention d’utiliser sur le système plus d’un clavier, vous pouvez supprimer cette ligne sans risque.

Pilote de la carte graphique.

Ecran/bannière de démarrage. Les économiseurs d’écran ont également besoin de ce pseudo-périphérique.

sc est le pilote par défaut pour la console, qui ressemble à une console SCO. Comme la plupart des programmes en mode plein-écran accèdent à la console par l’intermédiaire d’une base de données de description des terminaux comme termcap, cela n’a guère d’importance que vous choisissiez ce pilote ou vt, le pilote compatible VT220. Quand vous ouvrez une session, positionnez votre variable d’environnement TERM à scoansi si vous avez des problèmes pour utiliser des programmes en mode plein-écran avec cette console.

C’est le pilote de console compatible VT220, et, rétrospectivement, compatible VT100/102. Il fonctionne bien sur certains ordinateurs portables qui sont matériellement incompatibles avec le pilote sc. Comme précédemment, positionnez la variable d’environnement TERM lorsque que vous ouvrez une session, mais cette fois-ci à vt100 ou vt220. Ce pilote peut aussi s’avérer utile quand vous vous connectez à un grand nombre de machines différentes par le réseau sur lesquelles les entrées pour le périphérique sc ne sont souvent pas définies dans leurs fichiers termcap ou terminfo - alors que le terminal vt100 devrait être disponible sur pratiquement toutes les plates-formes.

Ajoutez cette option si vous avez une carte AGP dans votre système. Cela activera le support AGP, et l’AGP GART pour les cartes qui ont cette fonction.

"Advanced Power Management support" - gestion avancée de l’énergie. Utile pour les ordinateurs portables, ceci est cependant désactivé par défaut dans le noyau GENERIC sous FreeBSD 5.X et versions suivantes

Pilote du périphérique de gestion du temps pour les événements de la gestion de l’énergie, comme l’APM ou l’ACPI.

Support PCMCIA. Vous en avez besoin si vous utilisez un ordinateur portable.

Cela représente les ports séries, appelés ports COM dans le monde MS-DOS®/Windows®.

C’est l’interface parallèle du bus ISA.

Fournit le support pour le bus du port parallèle.

Support pour les imprimantes parallèles.

C’est le pilote pour l’interface réseau sur port parallèle.

Port d’E/S d’usage général ("geek port") + port d’E/S IEEE1284.

Ceci est pour le lecteur Zip de Iomega. Les options scbus et da sont également requises. Les meilleures performances sont obtenues avec les ports configurés dans le mode EPP 1.9.

Décommentez ce périphérique si vous disposez d’une carte PCI série ou parallèle "idiote" qui est supportée par le pilote puc(4).

Divers pilotes de cartes réseaux PCI. Mettez en commentaires ou supprimer les lignes de celles qui ne sont pas présentes sur votre système.

Le support du bus MII est nécessaire pour certaines cartes Ethernet PCI 10/100, à savoir celles qui utilisent des interfaces compatibles MII ou implémentent une gestion de l’interface opérant comme le bus MII. Ajouter device miibus à la configuration du noyau intègre le support pour l’API miibus générique et tous les pilotes d’interfaces PHY, incluant un pilote générique pour les interfaces PHYs qui ne sont pas spécifiquements gérées par un pilote individuel.

Pilotes qui utilisent le code du contrôleur du bus MII.

Pilotes pour les cartes Ethernet ISA. Consultez le fichier /usr/src/sys/i386/conf/NOTES pour savoir quelles cartes sont supportées et par quel pilote.

Support 802.11 générique. Cette ligne est nécessaire pour le réseau sans fil.

Support pour le chiffrage pour les périphériques 802.11. Ces lignes sont nécessaires si vous avez l’intention d’utiliser le chiffrage et les protocoles de sécurité 802.11i.

Support pour diverses cartes réseau sans fil.

C’est l’interface générique en boucle de TCP/IP. Si vous employez telnet ou FTP sur localhost (aussi connu en tant qu’adresse 127.0.0.1) la réponse vous parviendra via ce pseudo-périphérique. Ceci est obligatoire.

Générateur de nombres aléatoire sécurisé pour les applications de chiffrement.

ether ne sert que si vous avez une carte Ethernet. Cela intègre le code générique pour le protocole Ethernet.

sl est le support pour le protocole SLIP. Il a été presque entièrement supplanté par le protocole PPP, plus facile à mettre en oeuvre, mieux adapté aux connexions par modem, et aussi plus puissant.

C’est le support intégré au noyau du protocole PPP pour les connexions par modem. Il y a aussi une version de PPP sous forme de programme utilisateur qui utilise tun et offre plus de souplesse et de possibilités comme la connexion à la demande.

Ceci est utilisé par le programme PPP en mode utilisateur. Voyez la section PPP de ce manuel pour plus d’informations.

C’est un "pseudo-terminal" ou un port simulant une session. Il est utilisé par les sessions telnet et rlogin entrantes, par xterm, et d’autres applications comme Emacs.

Pseudo-périphérique de disque mémoire.

Ceci implémente l’encapsulation du protocole IPv6 par dessus l’IPv4, l’IPv4 par dessus l’IPv6, l’encapsulation IPv4 par dessus l’IPv4, et IPv6 par dessus IPv6. Le périphérique `gif`"s’auto-duplique", et créera les fichiers spéciaux de périphérique en fonction des besoins.

Ce pseudo-périphérique capture les paquets qui lui sont envoyés et les détourne vers le "daemon" de translation IPv4/IPv6.

C’est le filtre de paquets de Berkeley. Ce pseudo-périphérique permet de placer les interfaces en mode "promiscuous" (indiscret), pour capturer chaque paquet sur réseau de diffusion (e.g., un réseau Ethernet). Ces paquets peuvent être enregistrés sur le disque et/ou examinés avec le programme tcpdump(1).

Support pour divers périphériques USB.

Support pour divers périphériques Firewire.

Pour plus d’informations et pour avoir la liste de périphériques supplémentaires supportés par FreeBSD, voyez le fichier /usr/src/sys/i386/conf/NOTES.

Il y a cinq types de problèmes qui peuvent survenir lors de la compilation d’un noyau sur mesure. Ce sont: