> [!WARNING] 
> 当你开始定制内核的时候，你将会有大把时间用来浪（**xué**）费（**xí**）。
> 
> 本文后续会在 gentoo wiki 更新：https://wiki.gentoo.org/wiki/User:Douglarek/Streamlining_kernel

本文灵感来自 reddit[^0] 上一位使用 Gentoo 的老哥，根据他提供的链接一路追到了他在 Gentoo wiki 上的文章[^1]，他这篇文章比较简洁，只是其中一些东西没说太清楚，而且也不太符合 Gentoo 本身的做法，另外文中的 gentoo-sources 似无必要，直接使用 Distribution Kernel[^9] 即可，这两个的唯一区别是如果你需要手动编译那么使用前者即可，如果是使用常规的 emerge 安装，并且享受系统安装带来的各种便利（如各种 portage 钩子），那么使用后者即可。

本文并不打算深入内核定制的细节（目前这方面我也是新手），主打一个清晰明了的流程走通，享受定制内核带来的编译时间的极大缩短（我的测试是大约能节省 2 倍左右的编译时间）。另外亦不介绍定制后内核的引导问题，毕竟这些无论是 Grub 还是 Systemd-boot 都有相关的 portage 钩子可做，假设你已经配置（否则需要手动处理）。

本文以 gentoo-kernel 为例（假设你当前安装的是 gentoo-kernel-bin 内核），分为以下几个步骤。

### 构建内核配置

以 gentoo-kernel 6.11.9 为例：

```
(user)$: ebuild /var/db/repos/gentoo/sys-kernel/gentoo-kernel/gentoo-kernel-6.11.9.ebuild clean configure
(root)$: cd /var/tmp/portage/sys-kernel/gentoo-kernel-6.11.9/work/modprep
(root)$: make localmodconfig # 基于模块的构建，或者 make localyesconfig 直接编译进内核
```

>  [!TIP]
> 该步的执行基于你当前加载的硬件信息，这里有一个弊端：可能会忽略某些硬件。比如移动硬盘在这之前没插入，那么这时候 USB 相关模块是不会收集的。那么有没有更好的方式收集呢，答案是 modprobed-db [^2]。那如果执行之前把所有的硬件都插上行不行呢，也可以，但是如果之后买来了新硬件需要不同的驱动，还是需要手动配置内核编译选项。modprobed-db 安装配置完之后可以每 6 个小时收集一次当前的硬件信息更新写入 modprobed.db 文件，那么自定义内核的时候使用 `make LSMOD=$HOME/.config/modprobed.db localmodconfig` 构建即可，一般建议 modprobed-db 在你的电脑上运行一段时间（比如 2 个月）后进行内核定制。
>
> 即便不用 modprobed-db，通过 Gentoo wiki 相关条目也能手动执行 `make menuconfig` 进行内核项配置，比如这里[^3]以 USB 为例。

> [!IMPORTANT]  
> 以上的步骤不适合大版本之间的升级，比如 6.11.x 升级到 6.12.x ，一般这种升级会有内核选项的变化，跨版本是需要更新这个 .config 文件的。
> 一般来说两种方式：
> 1. `make LSMOD=$HOME/.config/modprobed.db localmodconfig` 直接在新的内核上开启需要的模块外加自己的配置
> 2. `make olddefconfig`[^8] 将保留旧 .config 中的所有选项，并将新选项设置为推荐（即默认）值

### 自定义配置编译

保存自定义配置以便每次新内核构建时使用自定义配置：

```
(root)$: mkdir -p /etc/portage/savedconfig/sys-kernel/
(root)$: cp /var/tmp/portage/sys-kernel/gentoo-kernel-6.11.9/work/modprep/.config /etc/portage/savedconfig/sys-kernel/gentoo-kernel
````

> [!IMPORTANT]
> savedconfig 和其他 portage 选项一样，都有一致的配置方式，同样遵循配置文件某种形式的优先级，可以在 savedconfig wiki 条目[^4]中具体查看。


自定义 USE 使构建使用自定义配置：
```
(root)$: mkdir /etc/portage/package.use/
(root)$: echo 'sys-kernel/gentoo-kernel savedconfig' > /etc/portage/package.use/kernel
```

>  [!TIP]
>  启用 savedconfig USE flag 后，编译 gentoo-kernel 内核的时候将使用自定义配置，否则将使用通用编译配置。

### 重新构建内核

```
(root)$: emerge -W gentoo-kernel-bin
(root)$: emerge -av gentoo-kernel
(root)$: emerge -av @module-rebuild
```

>  [!NOTE]
> 1. 这里解释一下为什么要先取消选择 gentoo-kernel-bin 然后安装 gentoo-kernel 呢，首先这两个不能同时存在，有冲突的；其次 gentoo-kernel 是可编译内核，简单说就是 emerge 的时候会进行编译，而 gentoo-kernel-bin 不会，虽然后者也是带源码和 gentoo 补丁的。
> 2. 如果你是 N 卡用户，@module-rebuild 这一步几乎是必须的，如果你频繁定制同一版本的内核，很容易遗漏这一步；Dracut 只会在内核升级的时候触发 @module-rebuild。

### 定制前后对比

构建时间[^5]（`qlop -vHt gentoo-kernel`）[^6]：

```
前：2024-11-15T21:26:12 >>> sys-kernel/gentoo-kernel-6.11.8: 40 minutes, 8 seconds
后：2024-11-15T23:33:06 >>> sys-kernel/gentoo-kernel-6.11.8: 11 minutes, 28 seconds
```

安装大小[^7]（`qsize gentoo-kernel`）：

```
前：sys-kernel/gentoo-kernel: 24177 files (24175 unique), 4500 non-files, 1.0G
后：sys-kernel/gentoo-kernel: 14565 files (14563 unique), 3550 non-files, 586.0M 
````

### QA

#### 内核这样定制是最简了么

显然不是，即便是通过 `make localmodconfig` 精简后的内核依然有很大的精简空间（比如文件系统，网络等），精简内核一切尽在 `make menuconfig`。

#### 我编译完内核重启后无法进入桌面系统

这种情况是存在的，基本上两个方法：1. 看 tty 是否可以进 2. 通过 minimal cd 进入。然后通过 `emerge -W gentoo-kernel` 以及 `emerge -av gentoo-kernel-bin` 装回通用预编译内核即可。


[^0]: https://www.reddit.com/r/Gentoo/comments/updoaz/comment/i8k5kpl
[^1]: https://wiki.gentoo.org/wiki/User:Flexibeast/guides/A_minimal_Gentoo_kernel_for_your_hardware
[^2]: https://wiki.gentoo.org/wiki/Modprobed-db
[^3]: https://wiki.gentoo.org/wiki/USB/Guide#Mounting_a_USB_mass_storage_device
[^4]: https://wiki.gentoo.org/wiki/Savedconfig
[^5]: `CPU: AMD Ryzen 5 5600X (12) @ 4.65 GHz`，`MAKEOPTS="--jobs 8 --load-average 9"`
[^6]: qlop 可以使用 `emerge --ask app-portage/portage-utils` 安装，qsize 也属于该软件包，具体参见：[Q_applets](https://wiki.gentoo.org/wiki/Q_applets)
[^7]: 这里的安装文件之所以这么大，原因是 gentoo-kernel 默认被开启了 debug，如果 -debug，那么尺寸还能更小（我本机是 `152.5M`）
[^8]: https://wiki.gentoo.org/wiki/Kernel/Upgrade
[^9]: https://wiki.gentoo.org/wiki/Project:Distribution_Kernel