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如何編譯與更換WSL核心 (custom WSL kernel)

分類   Linux系統 虛擬機與容器技術
標籤   Linux Windows Subsystem for Linux
🗓️ 民國112年 癸卯年
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WSL可以自己編譯新的Linux核心給自己用!

Microsoft開發的WSL雖然功能眾多,但仍不支援載入核心模組(kernel modules)的功能,所有驅動模塊都是編譯在核心裡的。所以若核心需要支援某個功能,多半得重新編譯(recompile)核心了。

譬如,我想 在WSL跑Android容器,就需要用到memfd的核心選項,那麼只要取得Microsoft公開的WSL核心原始碼,將特定功能開啟,編譯核心,再將WSL使用的核心抽換掉就好啦。

甚至,如果想搶先體驗最新版主線Linux的核心功能,您也可以自行從 kernel.org下載原始碼自行編譯,並給WSL裝上!

本文以WSL預設的Ubuntu為例子,示範如何在WSL裡編譯核心,開啟自訂選項,再替換掉原本的WSL核心。

1. 編譯核心前的準備
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  1. 確保已安裝 WSL

  2. 登入WSL

wsl -d Ubuntu
  1. 安裝編譯核心用的套件
sudo apt update
sudo apt install wget build-essential bison flex libncurses-dev libssl-dev libelf-dev bc pahole
  1. 取得核心原始碼。Microsoft的原始碼會公佈在 Github儲存庫。下載之前需要先確認目前WSL使用的核心版本:
uname -a
  1. 假設輸出5.15.90.1,那麼就從Github下載5.15.90.1的核心,並解壓縮
wget https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel/archive/refs/tags/linux-msft-wsl-5.15.90.1.tar.gz
tar -xvf linux-msft-wsl-5.15.90.1.tar.gz
cd WSL2-Linux-Kernel-linux-msft-wsl-5.15.90.1

2. 編輯核心功能
#

  1. 首先將WSL的核心設定檔複製出來,使用x86架構的設定檔
cp Microsoft/config-wsl .config
  1. 啟動menuconfig編輯核心選項,切勿直接編輯.config檔案。
make menuconfig
  1. 現在會看到一個灰色畫面,這個就是用來調整核心功能的界面。操作方式:使用鍵盤的箭頭上下移動,按Enter進入下一級選單,按空白鍵啟用/關閉該核心功能。

  2. 如果不知道要啟用的核心選項在哪,按/,鍵入CONFIG的字串,按Enter,它就會告訴你該選項的位置。如下圖,CONFIG_IPV6_ROUTER_PREF要到Networking support下的The IPv6 protocol勾選啟用,使其變成[y]

  3. 如果記不起來位置,可以選取終端機文字,按Ctrl+C複製到記事本對照看。如果不知道確切要開哪個核心選項,請搜尋「CONFIG_XXX + Gentoo Wiki」就會有很多資料。

  4. 編輯完核心功能後,用鍵盤左右鍵移動到Save,按Enter,儲存設定檔。

  5. 接著開始編譯核心。-j$(nproc)代表使用全部CPU執行緒編譯,大約要30分鐘。

make -j$(nproc)
  1. 編譯後的檔案是bzImage,應位於/arch/x86/boot/資料夾。

3. 給WSL裝上編譯好的核心
#

我們可以利用.wslconfig指定WSL啟動時要載入的核心,這樣就不用去動WSL的系統檔案了。

  1. 開啟檔案總管,點選檢視 → 顯示隱藏項目,點選左下角的「Linux」,到Ubuntu\home\user\WSL2-Linux-Kernel-linux-msft-wsl-5.15.90.1\arch\x86\boot\資料夾,剪下bzImage檔案

  2. bzImage移動到任意資料夾,例如C:\Users\使用者名稱\wslcustomkernel

  3. 在使用者家目錄(C:\Users\使用者名稱\),右鍵新增.wslconfig檔案

  4. 右鍵用記事本開啟.wslconfig,輸入以下內容儲存。kernel代表核心bzimage所在的硬碟資料夾。

[wsl2]
kernel=C:\\Users\\使用者名稱\\wslcustomkernel\\bzImage
  1. 回到WSL終端機,退出WSL
exit
  1. 再開一個終端機(以系統管理員執行),將WSL強制關機
taskkill /F /im wslservice.exe
wsl --shutdown
  1. 重新登入WSL。
wsl -d Ubuntu
  1. 確認核心版本是否已經成功變更
uname -v
  1. 範例輸出,核心編譯日期顯示為今天,代表核心已成功變更。

參考資料
#

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