% 
% Thomas Kuschel 2023
\newcommand{\version}{V6.3}
\documentclass[10pt,a4paper]{article}
%\documentclass[12pt,a4paper]{report}
\usepackage[a4paper,margin=25mm]{geometry}
\usepackage[ngerman]{babel} %Verwendung von \glqq \qrgg{}

\setcounter{secnumdepth}{4}%numbering down to paragraphs

\begin{document}

\section*{Linux Configuration \version}
\subsection{Einführung}
Dieses Dokument dient zur Beschreibung von diversen Einstellungen
bei der Konfiguration mittels \texttt{ make menuconfig } unter Linux.\\
Es wird nicht näher darauf eingegangen, wie der Kernel kompiliert wird
oder welche Voreinstellungen, Programme etc. zum Kompilieren benötigt
werden.\\
Zu Beginn der jeweiligen Konfigurationszeile wird der Standardwert
(Default) angezeigt. Mein Vorschlag folgt danach.\\
Z.\,B. bei CONFIG\_WERROR~[=n]~\textbf{[Y]}\\
Hier ist der Standarwert ein Nein [n], meine Einstellung ein Ja [Y].
\section{General setup \( \rightarrow \) }

\subsection{Compile also drivers which will not load}
CONFIG\_COMPILE\_TEST [=n] \textbf{[~]}\\
\textit{Kompilieren Sie auch Treiber, die nicht geladen werden können}\\
Einige Treiber können auf einer anderen Plattform kompiliert werden als
auf der, für die sie gedacht sind. Obwohl sie dort nicht geladen werden
können (oder selbst wenn sie geladen werden können, können sie aufgrund
fehlender Hardware-Unterstützung nicht verwendet werden), möchten
Entwickler, im Gegensatz zu Distributoren, solche Treiber vielleicht
trotzdem kompilieren und testen.

\subsection{Compile the kernel with warnings as errors}
CONFIG\_WERROR [=n] \textbf{[Y]}\\
\textit{Den Kernel mit Fehlermeldungen bei Warnungen kompilieren}\\
Ein Build sollte keine Compiler-Warnungen ausgeben, dies aktiviert die
Flags '-Werror' (für C) und '-Dwarnings' (für Rust) um diese Regel
standardmäßig zu setzen. Bestimmte Warnungen von anderen Tools z.B. der
Linker könnte mit dieser Option Fehler generieren. Deaktivieren ist
sinnvoll, wenn Sie einen neuen (oder sehr alten) Compiler bzw. Linker
mit seltenen, ungewöhnlichen Warnungen haben. Haben Sie auf Ihrer
Architektur Probleme, dann müssen Sie diese Konfiguration deaktivieren,
um den Kernel erfolgreich zu bauen. Im Zweifelsfall sagen sie Y für Ja.

\subsection{Local version -- append to kernel release}
CONFIG\_LOCALVERSION [=] \textbf{[~]}\\
\textit{Lokale Version -- an die Kernelversion anhängen}\\
Type: string\\
Hängen Sie eine zusätzliche Zeichenkette an das Ende Ihrer Kernelversion
an.\\
Dies wird angezeigt, wenn Sie z.\,B. \texttt{uname} eingeben. Die hier
angegebene Zeichenfolge wird an den Inhalt von einem Dateinamen mit
\texttt{localverion*} als Objekt und im Quellbaum, in dieser Reihenfolge
angezeigt. Die Zeichenkette darf maximal 64 Zeichen lang sein.

\subsection{Automatically append version information to the version string}
CONFIG\_LOCALVERSION\_AUTO [=y] \textbf{[Y]}\\
Dies versucht automatisch festzustellen, ob der aktuelle Baum ein
Release-Tree ist, indem es nach \textbf{Git}-Tags sucht, die zur aktuellen
Top-of-Tree-Revision gehören.\\
Eine Zeichenkette des Formats \texttt{-gxxxxxxxx} wird der lokalen Version
hinzugefügt, wenn ein git-basierter Baum gefunden wird.  Die so erzeugte
Zeichenkette wird nach allen passenden \glqq localversion*\grqq -Dateien
und nach dem in CONFIG\_LOCALVERSION eingestellten Wert angehängt. (Die hier
tatsächlich verwendete Zeichenkette sind die ersten 12 Zeichen, die durch
die Ausführung des Befehls erzeugt werden:\\
\indent\texttt{\$ git rev-parse --verify HEAD}\\
der innerhalb des Skripts \glqq scripts/setlocalversion\grqq{}  ausgeführt wird.)
\subsection{Build ID Salt}
CONFIG\_BUILD\_SALT [=] \textbf{[~]}\\
Type: string\\
Dies wird verwendet, um die Binaries und ihre Debug-Infos zu verknüpfen.
Wenn diese Option gesetzt ist, dann wird dieser Wert in die Berechnung der
Build-ID einbezogen. Wird von Distributionen verwendet, die sicherstellen 
wollen, dass es eineindeutige IDs zwischen verschiedenen Builds gibt.
Üblicherweise brauchen wir das nicht.

\subsection{Kernel compression mode \( \rightarrow \)}
Der Linux-Kernel ist eine Art selbstextrahierende, ausführbare Datei.
Es stehen mehrere Kompressionsalgorithmen zur Verfügung, die sich in
Effizienz, Kompressions- und Dekompressionsgeschwindigkeit unterscheiden.
Die Komprimierungsgeschwindigkeit ist nur bei der Erstellung eines Kernels
relevant. Die Dekomprimierungsgeschwindigkeit ist bei jedem Systemstart
von Bedeutung. (Eine ältere Version dieser Funktionalität (nur bzip2)
für 2.4 wurde von Christian Ludwig bereitgestellt)
Hohe Komprimierungsoptionen sind vor allem für Benutzer nützlich, die
wenig Festplattenplatz zur Verfügung haben (embedded systems), für die
aber die Ram-Größe weniger wichtig ist.\\
Überblick: Gzip werden von den älteren Kernelversionen unterstützt,\\
Arch Linux (since Linux/x86 5.9.0) Standard: ZSTD (former: XZ since 4.14.4, predecessor GZIP,XZ)\\
Debian 11.6: XZ\\
@TODO Weitere Linux Distros
\subsubsection{Gzip}
CONFIG\_KERNEL\_GZIP [=n] \textbf{[~]}\\
Die alte und bewährte gzip-Kompression. Sie bietet ein gutes
Gleichgewicht zwischen Kompressionsrate und
Dekompressionsgeschwindigkeit.
\subsubsection{Bzip2}
CONFIG\_KERNEL\_BZIP2  [=n] \textbf{[~]}\\
Die Kompressionsrate und auch die Geschwindigkeit der ist durchschnittlich. Die Geschwindigkeit
der Dekomprimierung ist die langsamste. Größe des Kernels ist etwa 10~\% kleiner
im Vergleich zu GZIP. Es benötigt auch einen großen Speicherbereich, bei 
modernen Kerneln benötigt man zumindest 8~MB~RAM oder mehr beim Booten.
\subsubsection{LZMA}
CONFIG\_KERNEL\_LZMA [=n] \textbf{[~]}\\
Dieser Kompressionsalgorithmus hat die höchste Komprimierung. Die Geschwindigkeit der
Dekomprimierung liegt zwischen GZIP und BZIP2.
Komprimierung ist die langsamste. Kernelgröße beträgt etwa 33~\% weniger als mit GZIP.
\subsubsection{XZ}
CONFIG\_KERNEL\_XZ [=n] \textbf{[~]}\\
XZ verwendet den LZMA2-Algorithmus und befehlssatzspezifische
BCJ-Filter, die das Komprimierungsverhältnis des ausführbaren
Codes verbessern können. Die Größe des Kernels ist mit XZ im
Vergleich zu GZIP etwa 30~\% kleiner. Auf Architekturen, für die
es einen BCJ-Filter gibt (i386, x86\_64, ARM, IA-64, PowerPC und
SPARC), erzeugt XZ einen um einige Prozent kleineren Kernel als
einfaches LZMA.
Die Geschwindigkeit ist in etwa die gleiche wie bei LZMA: Die Dekomprimierungsgeschwindigkeit von
XZ ist besser als die von bzip2, aber schlechter als die von gzip und LZO.
Die Komprimierung ist langsam.
\subsubsection{LZO}
CONFIG\_KERNEL\_LZO [=n] \textbf{[~]}\\
Kompressionsrate ist die schlechteste aller anderen. Kernelgröße ist etwa 10~\% größer als GZIP.
Jedoch ist die Geschwindigkeit beim Komprimieren und Dekomrimieren die höchste.

\subsubsection{LZ4}
CONFIG\_KERNEL\_LZ4  [=n] \textbf{[~]}\\
LZ4 ist eine LZ77-Typ-Komprimierung mit einer festen, byte-orientierten Enkodierung.
Siehe auch http://code.google.com/p/lz4.
Komprimierungsverhältnis ist noch schlechter als LZO. 8~\% größere Kernelgröße als bei LZO.
Dekomprimierung ist jedoch von der Geschwindigkeit her schneller als LZO.

\subsubsection{ZSTD}
CONFIG\_KERNEL\_ZSTD [=y] \textbf{[Y]}\\
ZSTD ist ein Komprimierungsalgorithmus, der auf eine Zwischenkomprimierung
mit schneller Dekomprimierungsgeschwindigkeit abzielt. Er
komprimiert besser als GZIP und dekomprimiert etwa so schnell wie
LZO, ist aber langsamer als LZ4. Sie benötigen mindestens
192~KB~RAM oder mehr zum Booten. Das Kommandozeilenprogramm \texttt{zstd}
ist für die Komprimierung erforderlich.

\subsection{Default init path}
CONFIG\_DEFAULT\_INIT [=] \textbf{[~]}\\
Diese Option legt den Standard-Init-Pfad für das System fest,
wenn in der Kernel-Befehlszeile keine solche init=-Option übergeben wird.
Wenn der angeforderte Pfad nicht vorhanden ist, wird trotzdem versucht,
weitere Orte zu finden (z. B. /sbin/init usw.). Wenn dieser Pfad leer ist,
wird einfach die Fallback-Liste verwendet, wenn init= nicht übergeben wird.

\subsection{Default hostname}
CONFIG\_DEFAULT\_HOSTNAME [=archlinux] \textbf{[=archlinux]}\\
Diese Option legt den Standard-Hostnamen des Systems fest,
noch bevor der Userspace das Kommando sethostname(2) aufruft.
Der Kernel verwendet hier traditionell ''(none)'', Sie möchten 
vielleicht eine andere Voreinstellung verwenden, um ein minimales
System mit weniger Konfiguration benutzbar zu machen.

\subsection{System V IPC}
CONFIG\_SYSVIPC [=y] \textbf{[Y]}\\
Die Inter-Prozess-Kommunikation IPC ist eine Zusammenstellung
aus Bibliotheksfunktionen (libraries) und Systemaufrufen die Prozesse (laufende Programme)
synchronisiert und Daten untereinander austauschen kann. Generell ist das eine gute Sache,
einige Programme würden auch nicht funktionieren wenn Sie hier kein Y (ja) setzen.

\subsection{POSIX Message Queues}
CONFIG\_POSIX\_MQUEUE [=y] \textbf{[Y]}\\
Die POSIX-Variante der Nachrichtenwarteschlangen (message queues) ist ein Teil der IPC.
In POSIX-Nachrichtenwarteschlangen hat jede Nachricht eine Priorität, die über die Reihenfolge
des Empfangs durch einen Prozess entscheidet. Wenn Sie Programme kompilieren und ausführen wollen,
die z.B. für Solaris geschrieben wurden und die POSIX-Warteschlangen (Funktionen mq\_\*) verwenden,
sagen Sie hier Y. 
POSIX-Nachrichtenwarteschlangen sind via Dateisystem als \glqq mqueue\grqq{}  sichtbar und können irgendwo
eingehängt werden, wenn Sie Dateisystemoperationen auf Nachrichtenwarteschlangen durchführen wollen.

\subsection{General notification queue}
CONFIG\_WATCH\_QUEUE [=y] \textbf{[Y]}\\
Dies ist eine allgemeine Benachrichtigungswarteschlange für den Kernel,
um Ereignisse an den Userspace weiterzuleiten, indem sie in Pipes gesplittet werden.
Sie kann in Verbindung mit Watches für Schlüssel-/Schlüsseländerungsbenachrichtigungen (key/keyring) und
Gerätebenachrichtigungen verwendet werden.\\ 
Bemerkung: Bei Debian Bullseye ist dies nicht gesetzt (N).

\subsection{Enable process\_vm\_readv/writev\ syscalls}
CONFIG\_CROSS\_MEMORY\_ATTACH [=y] \textbf{[Y]}\\
Die Aktivierung dieser Option fügt die Systemaufrufe process\_vm\_readv und
process\_vm\_writev hinzu, die es einem Prozess mit den richtigen Rechten ermöglichen,
direkt aus dem Adressraum eines anderen Prozesses zu lesen oder in diesen zu schreiben.
Weitere Einzelheiten finden Sie in der Manpage.

\subsection{uselib syscall (for libc5 and earlier)}
CONFIG\_USELIB [=n] \textbf{[N]}\\
Diese Option schaltet den uselib-Systemaufruf ein, der im dynamic-Linker von libc5 und früher verwendet wird.
Das aktuelle glibc verwendet diesen Systemaufruf nicht mehr, deshalb kann man diese option ausschalten wenn sie
keine Programme mehr verwenden, die auf libc5 (oder früher) compiliert wurden.\\
Bemerkung: Debian Bullseye verwendet dies noch (Y).

\subsection{Auditing support}
CONFIG\_AUDIT [=y] \textbf{[Y]}\\
Aktivieren Sie eine Überwachungsinfrastruktur, die mit einem anderen Kernel-Subsystem
verwendet werden kann, wie z.B. SELinux (das dies für die Protokollierung der Ausgabe
von avc-Nachrichten benötigt).  Die Systemaufrufüberprüfung ist auf Architekturen,
die sie unterstützen, enthalten.

\subsection{IRQ subsystem \( \rightarrow \)}
Über diese Schnittstelle kann man Funktionen und Parameter für den
Kernelbau auswählen.
Merkmale können entweder eingebaut, modularisiert oder ignoriert werden.
Parameter müssen als dezimale oder hexadezimale Zahlen oder als Text eingegeben
werden.

\subsubsection{Expose irq internals in debugfs}
CONFIG\_GENERIC\_IRQ\_DEBUGFS [=n] \textbf{[N]}\\
Legt interne Zustandsinformationen über debugfs offen.
Hauptsächlich für Entwickler und zur Fehlersuche bei schwer
zu diagnostizierenden Interrupt-Problemen.

\subsection{Timers subsystem \( \rightarrow \)}
\subsubsection{Timer tick handling \( \rightarrow \)}
Sie müssen aus den folgenden drei Möglichkeiten eine wählen:
\paragraph{Periodic timer ticks (constant rate, no dynticks)}
CONFIG\_HZ\_PERIODIC [=n] \textbf{[N]}\\
Diese Option sorgt dafür, dass der Tick periodisch mit einer konstanten Rate läuft,
auch wenn die CPU ihn nicht braucht.
\paragraph{Idle dynticks system (tickless idle)}
% \\
CONFIG\_NO\_HZ\_IDLE [=n] \textbf{[N]}\\
Diese Option ermöglicht ein tickloses idle-System (Leerlaufsystem):
Timer-Interrupts werden nur bei Bedarf ausgelöst, wenn das System im
Leerlauf ist. Dies ist v.a. zum Energiesparen interessant.
\paragraph{Full dynticks system (tickless)}
% \\
CONFIG\_NO\_HZ\_FULL [=y] \textbf{[Y]}\\
Diese Option ermöglicht ein tickloses idle-System (Leerlaufsystem):
Timer-Interrupts werden nur bei Bedarf ausgelöst, wenn das System im
Leerlauf ist. Dies ist v.a. zum Energiesparen interessant.\\
Wird bei Linux-Distributionen ausgewählt.

\subsubsection{Force user context tracking}
CONFIG\_CONTEXT\_TRACKING\_USER\_FORCE [=n] \textbf{[N]}\\
Die wichtigste Voraussetzung für das Funktionieren von Full-Dynticks ist die
Unterstützung des Subsystems zur Verfolgung des Benutzerkontextes.
Es gibt aber auch noch andere Abhängigkeiten, die erfüllt werden müssen, damit
die vollständigen Dynticks funktionieren.\\
Diese Option dient zum Testen, wenn eine Systemarchitektur das Backend für die
Benutzerkontextverfolgung implementiert, aber noch nicht alle Anforderungen erfüllt,
um die volle Dynticks-Funktion zu ermöglichen.
Ohne die vollständigen Dynticks gibt es keine Möglichkeit,
die Unterstützung für die Benutzerkontextverfolgung und die Teilsysteme,
die darauf angewiesen sind, zu testen: RCU Userspace extended quiescent state
und tickless cputime accounting. Diese Option kommt mit dem Fehlen des vollständigen
dynticks-Subsystems zurecht, indem sie die Benutzerkontextverfolgung auf
allen CPUs im System erzwingt.

Sagen Sie nur dann ja (Y), wenn Sie an der Entwicklung eines Architektur-Backends
für die Benutzerkontextverfolgung arbeiten.
Sagen Sie ansonsten N, da diese Option einen Overhead mit sich bringt, den Sie in
der Praxis nicht haben wollen.

\subsubsection{Old Idle dynticks config}
CONFIG\_NO\_HZ [=y] \textbf{[Y]}\\
Dies ist der alte Konfigurationseintrag, der Dynticks im Leerlauf aktiviert.\\
Wir behalten ihn noch eine Weile bei, um die Abwärtskompatiblität mit älteren
Konfigurationsdateien zu gewährleisten.

\subsubsection{High Resolution Timer Support}
CONFIG\_HIGH\_RES\_TIMERS [=y] \textbf{[Y]}\\
\textit{Unterstützung von Timern mit hoher Auflösung}
Diese Option aktiviert die Unterstützung hochauflösender Timer.
Wenn ihre Hardware dazu nicht in der Lage ist, erhöht diese
Option nur die Größe des Kernel-Images.



\end{document}