linux-2.6内核升级文档(全)
http://www.chinaunix.net 作者:killua  发表于:2005-01-18 18:17:33
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       做一件事情,首先要知道自己在干什么,而不是盲目得升级内核,现在升级内核有点泛滥,sigh

       首先让我们先了解一下2.6内核的新特性

       

一、01.模块子系统(Module Subsystem)、统一设备模型(Unified Device Model)和 PnP 支持

       模块子系统发生了重大变化。

       

    02.稳定性有所提高

           为了彻底避免内核加载或者导出正在被使用的内核模块,或者至少为了减少加载或者卸载模块的同时使用该模块的可能性

       (这有时会导致系统崩溃),内核加载和导出内核模块的过程都得到了改进。

       

    03.统一设备模型

       统一设备模型的创建是 2.6 内核最重要的变化之一。它促进了模块接口的标准化,其目的是更好地控制和管理设备,例如: 

       

       更准确地确定系统设备。

       电源管理和设备电源状态。

       改进的系统总线结构管理。

       

    04.即插即用(PnP)支持

           1.1.1 和 1.1.2 小节中提及的变化使得运行 2.6 内核的 Linux 成为一个真正即插即用的 OS。

       例如,对 ISA PnP 扩展、遗留 MCA 和 EISA 总线以及热插拔设备的 PnP 支持。

       

    05.内核基础设施的变化              

       为了区别以 .o 为扩展名的常规对象文件,内核模块现在使用的扩展名是 .ko。

       创建了新的 sysfs 文件系统,当内核发现设备树时就会描述它。

       内存支持,NUMA 支持

       支持更大数量的 RAM       

       2.6 内核支持更大数量的 RAM,在分页模式下最高可达 64GB。

       

    06.NUMA

       对非一致内核访问(Non-Uniform Memory Access - NUMA)系统的支持是 2.6 内核中新出现的。

       

    07.线程模型,NPTL

       相对于 v2.4 的 LinuxThreads,在版本 2.6 中新出现的是 NPTL(Native POSIX Threading Library)。 

       NPTL 为 Linux 带来了企业级线程支持,提供的性能远远超过了 LinuxThreads。它所基于的用户与内核线程的比率是 1:1。

       

       在 2003 年 10 月,GNU C 程序库 glibc 中融入了 NPTL 支持,Red Hat 率先在 Red Hat Linux 9 和 

       Red Hat Enterprise Linux 中使用定制的 v2.4 内核实现了 NPTL。

       

    08.性能改进       

       新的调度器算法

           2.6 Linux 内核引入了新的 O(1) 算法。在高负载情况下它运行得特别好。新的调度器基于每个 CPU 来分布时间片,

       这样就消除了全局同步和重新分配循环,从而提高了性能。

       

       内核抢占(Kernel Preemption)

       新的 2.6 内核是抢占式的。这将显著地提高交互式和多媒体应用程序的性能。

       

       I/O 性能改进

           Linux 的 I/O 子系统也发生了重大的变化,通过修改 I/O 调度器来确保不会有进程驻留在队列中过长时间等待进行输入/输出操作,

       这样就使得 I/O 操作的响应更为迅速。

       

       快速用户空间互斥(Fast User-Space Mutexes)

          “futexes”(快速用户空间互斥)可以使线程串行化以避免竞态条件,引入它也提高了响应速度。

       通过在内核空间中部分实现“futexes”以允许基于竞争设置等待任务的优先级而实现改进。



    09.扩展性改进       

       处理器数目更多

       Linux 内核 2.6 最多可以支持 64 个 CPU。支持更大的内存,归功于 PAE(物理地址扩展,Physical Address Extensions),在 32-位系统上分页模式下所支持的内存增加到了 64GB。



       用户和组

       惟一用户和组的数量从 65,000 增至 40 多亿,也就是从 16-位增加到了 32-位。 



       PID 的数量

       PID 的最大数量从 32,000 增至 10 亿。 



       打开文件描述符的数量

       打开文件描述符的数量没有增加,但是不再需要事先设置该参数,它将自行调节。



    10.支持更多的设备

           在 Linux 内核 2.6 之前,内核中有可以约束大型系统的限制,比如每条链 256 个设备。v2.6 内核彻底地打破了这些限制,

       不但可以支持更多类型的设备,而且支持更多同类型的设备。在 Linux 2.6 系统中,可以支持 4095 种主要的设备类型,

       每一个单独的类型可以有超过一百万个子设备。

       文件系统大小

       Linux 内核 2.6 所允许的可寻址文件系统大小最大为 16 TB。 



    11.文件系统

           ext2、ext3 和 ReiserFS 等传统 Linux 文件系统得到了显著的改进。最值得注意的改进是扩展属性(或文件元数据)的引入。

       最重要的是 POSIX ACL 的实现,这是对普通 UNIX 权限的扩展,可以支持更细化的用户访问控制。

       

    12.除了对传统 Linux 文件系统的改进支持以外,新的内核完全支持在 Linux 中相对较新的 XFS 文件系统。       

       Linux 2.6 内核现在还引入了对 NTFS 文件系统的改进的支持,现在允许以读/写模式安装 NTFS 文件系统。



    基于以上2.6的新特性,我决定用2.6的内核,我的系统为Red Hat Enterprise Linux AS release 3 (Taroon Update 3)

硬件环境为DELL 2850



一、下载解压并打上内核补丁

我以2.6.10为例子,patche以bk4的例子,目的只是让大家知道怎么打patch,

其实本人用的是2.6.6的内核,因为在AS3.0上升级到2.6.9以上的内核,

mount大的nfs网络硬盘时,df 显示不正确,明明是800G的盘变成4.2G,

不过还是能正常用,我升级过nfs和mount的包都没用,/var/log/message里

提示是[color=red:f40f9b3e79]kernel: nfs warning: mount version older than kernel[/color:f40f9b3e79],

还望知道的 告知一声,谢 :)    BTW:2.6.8的内核没用过 



    内核源代码:[url]http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.10.tar.bz2[/url]

    最新内核补丁:[url]http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/snapshots/patch-2.6.10-bk4.bz2[/url]



    cd /usr/src

    rm -rf linux

    tar jxf /download/linux-2.6.10.tar.bz2

    ln -s linux-2.6.10 linux

    cd linux

    bunzip2 -dv /download/patch-2.6.10-bk4.bz2 |patch -p1

    如果在/usr/src目录下就用patch -p0



二、修改内核源代码 (升级2.6就是为了优化,干脆连源代码也改了吧)

   

    1.修改/usr/src/linux/include/linux/posix_types.h 

      设置fd_set支持的最大数量  

      #define __FD_SETSIZE 1024 —> 65536     

    

    2.修改/usr/src/linux/include/linux/fs.h 

      设置最大打开文件数量(TCP连接数量)

      #define INR_OPEN 1024 —> 65536 

      #define NR_FILE 8192 —> 65536 

      #define NR_RESERVED_FILES 10 —> 128 

     

    3.修改/usr/src/linux/include/net/tcp.h 

      设置TIMEOUT的时间为1秒

      #define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) 60 —> 1*HZ 

      设置在backlog队列里的半连接的重试次数,每次都会花相应的时间,本质上 也是减少重试时间 

      #define TCP_SYNACK_RETRIES  5 —> 3 



针对RHEL-AS3本来就是稳定+优化的,不过就算你用 RHEL-AS3 自己的内核,那也要修改一下上面的参数才好呀 :)



三、安装必要的工具



    1.下载module-init-tools-3.1.tar.bz2

  [url]http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/module-init-tools/module-init-tools-3.1.tar.bz2[/url]

[code:1:f40f9b3e79]        ./configure --prefix=/

        make moveold

        make all install

        ./generate-modprobe.conf /etc/modprobe.conf[/code:1:f40f9b3e79]

    2.下载新的mkinitrd

   [url]ftp://195.220.108.108/linux/6/fedora/core/3/i386/os/Fedora/RPMS/mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm[/url]

它需要lvm2 device-mapper

[url]ftp://195.220.108.108/linux/6/fedora/core/3/i386/os/Fedora/RPMS/device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm[/url]

[url]ftp://195.220.108.108/linux/6/fedora/core/3/i386/os/Fedora/RPMS/lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm[/url]

如果不更新这个包在make install时会提示以下错误:

[code:1:f40f9b3e79]        No module mptbase found for kernel 2.6.10-bk4, aborting.

        mkinitrd failed

        make[1]: *** [install] Error 1

        make: *** [install] Error 2[/code:1:f40f9b3e79]

安装lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm时请用rpm -ivh --nodeps package name



四、make menuconfig

    [code:1:f40f9b3e79]01.Code maturity level options  --->

        [*] Prompt for development and/or incomplete code/drivers                  

        [*]   Select only drivers expected to compile cleanly                            

    02.General setup  --->

        [*] Support for paging of anonymous memory (swap)                      

        [*] System V IPC                                                                 

        [*] POSIX Message Queues                                                         

        [ ] BSD Process Accounting                                                      

        [*] Sysctl support                                                                 

        [ ] Auditing support                                                                

        [ ] Support for hot-pluggable devices                                               

        [*] Kernel Userspace Events                                                        

        [ ] Kernel .config support                                                         

        [*] Configure standard kernel features (for small systems)  --->   

      [*]   Load all symbols for debugging/kksymoops                                        

              [ ]     Do an extra kallsyms pass                                                     

              [*]   Enable futex support                                                            

              [*]   Enable eventpoll support                                                        

              [ ]   Optimize for size                                                               

              [*]   Use full shmem filesystem

    03.Loadable module support  --->         

        [*] Enable loadable module support                                         

        [*]   Module unloading                                                        

        [ ]     Forced module unloading                                              

        [ ]   Module versioning support (EXPERIMENTAL)                               

        [ ]   Source checksum for all modules                                        

        [*]   Automatic kernel module loading 

    04.Processor type and features  --->  

           Subarchitecture Type (PC-compatible)  --->   

           Processor family (Pentium-4/Celeron(P4-based)/Pentium-4 M/Xeon)  --->   

       [*] Generic x86 support                                    

       [ ] HPET Timer Support                                     

       [*] Symmetric multi-processing support      多CPU               

       (8)   Maximum number of CPUs (2-255)                       

       [*]   SMT (Hyperthreading) scheduler support               

       [*] Preemptible Kernel                     抢占式内核,请选上它    

       [ ] Machine Check Exception                                

       < > Toshiba Laptop support                                 

       < > Dell laptop support                                    

       < > /dev/cpu/microcode - Intel IA32 CPU microcode support  

       < > /dev/cpu/*/msr - Model-specific register support       

       < > /dev/cpu/*/cpuid - CPU information support             

           Firmware Drivers  --->                                 

           High Memory Support (4GB)  --->         高内存              

       [ ] Allocate 3rd-level pagetables from highmem             

       [ ] Math emulation                                         

       [*] MTRR (Memory Type Range Register) support              

       [*] Enable kernel irq balancing                            

       [ ] Use register arguments (EXPERIMENTAL)       

    05.Power management options (ACPI, APM)  --->    电源管理 自定 (偶没选) 

    06.Bus options (PCI, PCMCIA, EISA, MCA, ISA)  ---> 板卡支持  自定

        [*] PCI support                                                                   

        PCI access mode (Any)  --->                                               

        [ ] Message Signaled Interrupts (MSI and MSI-X)                                

        [*] Legacy /proc/pci interface                                                    

        [*] PCI device name database                                                      

        [ ] ISA support                                                                   

        [ ] MCA support                                                                   

        < > NatSemi SCx200 support

    07.Executable file formats  --->

        [*] Kernel support for ELF binaries                                               

        <M> Kernel support for a.out and ECOFF binaries                                  

        <M> Kernel support for MISC binaries       

    08.Device Drivers  --->   设备驱动及网络支持

       Generic Driver Options  --->  默认

            [*] Select only drivers that don't need compile-time external firmware                    

            [*] Prevent firmware from being built                                     

        Memory Technology Devices (MTD)  --->  不选

      Parallel port support  --->    并行端口   自定(偶没选)       

        Plug and Play support  --->    支持热插拔 自定(偶没选)

      Block devices  --->

            <*> Normal floppy disk support                                     

            < > Compaq SMART2 support                                          

            < > Compaq Smart Array 5xxx support                                

            < > Mylex DAC960/DAC1100 PCI RAID Controller support               

            < > Micro Memory MM5415 Battery Backed RAM support (EXPERIMENTAL)  

            <M> Loopback device support                                        

            < >   Cryptoloop Support                                           

            <M> Network block device support                                   

            < > Promise SATA SX8 support                                       

            <M> RAM disk support                                               

            (16)  Default number of RAM disks                                  

            (4096) Default RAM disk size (kbytes)                              

            ()  Source directory of cpio_list                                  

            [ ] Support for Large Block Devices                                

            < > Packet writing on CD/DVD media                                 

                 IO Schedulers  --->   IO调度器,都选上吧 可以在grub.conf指定用IO调度哪种方式,后面会讲的                      

                     <*> Anticipatory I/O scheduler                             

                     <*> Deadline I/O scheduler                                 

                     <*> CFQ I/O scheduler           

      ATA/ATAPI/MFM/RLL support  --->   ATA设备 自定 (偶没选)

      SCSI device support  --->       SCSI设备 自定我有scsi的设备所以有以下选项

            <*> SCSI device support                                                                

            [*]   legacy /proc/scsi/ support                                                        

            ---   SCSI support type (disk, tape, CD-ROM)                                            

            <*>   SCSI disk support                               

      因为偶式MPT的SCSI,所以以下都没选,省略之

      Multi-device support (RAID and LVM)  --->  支持RAID和LVM(逻辑卷)  自定

            [*] Multiple devices driver support (RAID and LVM)       

            <*>   RAID support                                       

            < >     Linear (append) mode                             

            <*>     RAID-0 (striping) mode                           

            < >     RAID-1 (mirroring) mode                          

            < >     RAID-10 (mirrored striping) mode (EXPERIMENTAL)  

            <*>     RAID-4/RAID-5 mode                               

            < >     RAID-6 mode (EXPERIMENTAL)                       

            <*>     Multipath I/O support                            

            < >     Faulty test module for MD                        

            <*>   Device mapper support                              

            < >     Crypt target support                             

            < >     Snapshot target (EXPERIMENTAL)                   

            < >     Mirror target (EXPERIMENTAL)                     

            < >     Zero target (EXPERIMENTAL)                 

      Fusion MPT device support  --->    偶的SCSI是这个,所以选了 还是自定               

<*> Fusion MPT (base + ScsiHost) drivers                                  

            (40)  Maximum number of scatter gather entries                              

            <*>   Fusion MPT misc device (ioctl) driver   

      IEEE 1394 (FireWire) support  --->  自定  (偶没选)

      I2O device support  --->     自定  (偶没选)

      Networking support  --->     网络选项

       [*] Networking support                                                                 

                 Networking options  --->                                       

    <*> Packet socket                                                                       

                     [ ]   Packet socket: mmapped IO                                                         

                     < > Netlink device emulation                                                            

                     <*> Unix domain sockets        如果你有网络就选                                                         

                     < > PF_KEY sockets                                                                      

                     [*] TCP/IP networking                                                                   

                     [ ]   IP: multicasting                                                                  

                     [ ]   IP: advanced router                                                               

                     [ ]   IP: kernel level autoconfiguration                                                

                     < >   IP: tunneling                                                                     

                     < >   IP: GRE tunnels over IP                                                           

                     [ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL)                                               

                     [*] IP: TCP syncookie support (disabled per default)
     能防DOS攻击,但会降低一点性能,总的说性价比不错                               

                     < > IP: AH transformation                                                               

                     < > IP: ESP transformation                                                              

                     < > IP: IPComp transformation                                                           

                     < > IP: tunnel transformation                                                           

                     <*> IP: TCP socket monitoring interface                                                 

                      IP: Virtual Server Configuration  --->                   lvs 支持                           

                     < > The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL)                                                    

                     [*] Network packet filtering (replaces ipchains)  --->    包过滤省略(知道的自己选,不熟悉的都选上)             

  以下都没选,省略

    [ ] Amateur Radio support  --->                                                        

            < > IrDA (infrared) subsystem support  --->                                            

            < > Bluetooth subsystem support  --->                                                  

            [*] Network device support                                                             

            < >   Dummy net driver support                这个是nis服务器的吧,不大清楚,没用过                                         

            <*>   Bonding driver support                  双网卡绑定的                                         

            < >   EQL (serial line load balancing) support                                         

            < >   Universal TUN/TAP device driver support                     

                 ARCnet devices  --->                                                             

                 Ethernet (10 or 100Mbit)  --->                                                   

                 Ethernet (1000 Mbit)  --->                        

                     < > Alteon AceNIC/3Com 3C985/NetGear GA620 Gigabit support                                   

                     < > D-Link DL2000-based Gigabit Ethernet support                                             

                     < > Intel(R) PRO/1000 Gigabit Ethernet support                                               

                     < > National Semiconduct DP83820 support                                                     

                     < > Packet Engines Hamachi GNIC-II support                                                   

                     < > Packet Engines Yellowfin Gigabit-NIC support (EXPERIMENTAL)                              

                     < > Realtek 8169 gigabit ethernet support                                                    

                     < > Marvell Yukon Chipset / SysKonnect SK-98xx Support                                       

                     <*> Broadcom Tigon3 support    

                以下都没选,省略   

        ISDN subsystem  --->                                          

        Telephony Support  ---> 

        Input device support  --->                                          

      Character devices  --->                                               

        I2C support  --->              

        Dallas's 1-wire bus  --->      

        Misc devices  --->             

        Multimedia devices  --->       

        Graphics support  --->         

        Sound  --->                    

        USB support  --->              

        MMC/SD Card support  --->    以上都没选,需要的自己选

    09.File systems  --->        文件系统      

        < > Second extended fs support                                                               

        <*> Ext3 journalling file system support                                                   

        [ ]   Ext3 extended attributes                                                             

        [*] JBD (ext3) debugging support                                                           

        < > Reiserfs support                                                                       

        < > JFS filesystem support                                                                 

        < > XFS filesystem support                                                                 

        < > Minix fs support                                                                       

        < > ROM file system support                                                                

        [ ] Quota support                                                                          

        < > Kernel automounter support                                                             

        <*> Kernel automounter version 4 support (also supports v3)                                

            CD-ROM/DVD Filesystems  --->                                              

                <*> ISO 9660 CDROM file system support                                              

                [ ]   Microsoft Joliet CDROM extensions                                           

                [ ]   Transparent decompression extension                                         

                < > UDF file system support  

            DOS/FAT/NT Filesystems  --->             floppy要用到的文件格式

                <*> MSDOS fs support                                                                                                                    

                <*> VFAT (Windows-95) fs support                                                   

                (437) Default codepage for FAT (NEW)                                               

                (iso8859-1) Default iocharset for FAT (NEW)                                        

                < > NTFS file system support                                                         

            Pseudo filesystems  --->

                [*] /proc file system support                             proc文件系统支持                              

                [ ]   /proc/kcore support                                                               

                [ ] /dev file system support (OBSOLETE)                                                 

                [ ] /dev/pts Extended Attributes                                                        

                [*] Virtual memory file system support (former shm fs)     虚拟内存支持                             

                [ ]   tmpfs Extended Attributes                                                         

                [ ] HugeTLB file system support                                                              

            Miscellaneous filesystems  --->                                      

            Network File Systems  --->                                                         

                <*> NFS file system support                      nfs
客户端支持                                                             

                [*]   Provide NFSv3 client support                                                                            

                [ ]   Provide NFSv4 client support (EXPERIMENTAL)                                                             

                [ ]   Allow direct I/O on NFS files (EXPERIMENTAL)                                                            

                < > NFS server support                           nfs
服务端支持                                                            

                < > Secure RPC: Kerberos V mechanism (EXPERIMENTAL)                                                           

                < > Secure RPC: SPKM3 mechanism (EXPERIMENTAL)                                                                

                < > SMB file system support (to mount Windows shares etc.)
       samba支持                                             

                < > CIFS support (advanced network filesystem for Samba, Window and other CIFS compliant servers)             

                < > NCP file system support (to mount NetWare volumes)                                                        

                < > Coda file system support (advanced network fs)                                                            

                < > Andrew File System support (AFS) (Experimental)                   

            Partition Types  --->       

            Native Language Support  --->                 自己选     

    10.Profiling support  --->                             没选                                              

    11.Kernel hacking  --->                                没选
                                                                                             

    12.Security options  --->                              没选

    13.Cryptographic options  --->                         没选   

    14.Library routines  --->                                        

         < > CRC-CCITT functions                                

         <*> CRC32 functions                                    

         <M> CRC32c (Castagnoli, et al) Cyclic Redundancy-Check[/code:1:f40f9b3e79]



五、编译安装

    步骤:make -jn(n代表同时编译的进程,可以加快编译速度,n由你的配置决定,我的配置用15-25)

         make modules_install

         make install



六、grub的设置

    设置之前先介绍一下2.6的I/O调度器

        2.6包含的四个I/O调度器分别是No-op I/O scheduler、Anticipatory I/O scheduler、Deadline I/O scheduler与CFQ I/O scheduler。

    在后文中分别简称为ns、as、ds与cfq。



        ns是一个简化的调度程序它只作最基本的合并与排序。与桌面系统的关系不是很大,主要用在一些特殊的软件

    与硬件环境下,这些软件与硬件一般都拥有自己的调度机制对内核支持的要求很小,这很适合一些嵌入式系统环境。作为桌面用户我们一般不会选择它。



        as是当前内核中默认的I/O调度器。它拥有非常好的性能,在2.5中它就相当引人注意。在与2.4内核进行的对比测试中,在2.4中多项以分钟为单位

    完成的任务,它则是以秒为单位来完成的。正因为如此它成为目前2.6测试版中默认的I/O调度器。但它也存在着弱点,它本身是比较庞大与复杂的,

    在一些特殊的情况下,特别是在数据吞吐量非常大的数据库系统中它会变的比较缓慢。



        ds就是针对as的缺点进行改善而来的,还处于测试阶段,但已经很稳定了。目前表现出的性能几乎与as一样好。加之比as更加小巧,

    是相当有前途的调度器,值得一试:)



        cfq为系统内的所有任务分配相同的带宽,提供一个公平的工作环境,它比较适合桌面环境。事实上在测试中它也有不错的表现,

    mplayer xmms等多媒体播放器与它配合的相当好,回放平滑几乎没有因访问磁盘而出现的跳帧现象。对于喜欢在Linux下听音乐看电影的朋友不妨尝试一下。

    

    好了,下面说说怎么设置:参数的格式为elevator=调度器名



    修改/boot/grub/grub.conf,在kernel那行后门加入elevator=deadline

    

    例如:kernel /boot/vmlinuz-2.6.10-bk4 ro root=/dev/你的根分区 elevator=deadline



七、reboot

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