linux-2.6内核升级详细文档

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linux-2.6内核升级详细文档

来源: 作者: 时间:2015-12-18 14:17 【

序 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)、
序        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)、

       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(Module Subsystem)、统一设备模型(Unified Device Model)和 PnP 支持
       模块子发生了重大变化。
      
    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:
      
       更准确地确定设备。
       电源管理和设备电源状态。
       改进的总线结构管理。
      
    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,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)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,
       这样就使得 I/O 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 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。
       文件大小
       Linux 内核 2.6 所允许的可寻址文件大小最大为 16 TB。

    11.文件
           ext2、ext3 和 ReiserFS 等传统 Linux 文件得到了显著的改进。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。      
       Linux 2.6 内核现在还引入了对 NTFS 文件的改进的支持,现在允许以读/写模式 NTFS 文件。

    基于以上2.6的新特性,我决定用2.6的内核,我的为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kernel: nfs warning: mount version older than kernel
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:
    最新内核补丁:

    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
      fd_set支持的最大数量  
      #define __FD_SETSIZE 1024 --->; 65536     
   
    2.修改/usr/src/linux/include/linux/fs.h
      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
      TIMEOUT的时间为1秒
      #define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) 60 --->; 1*HZ
      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、必要的工具

    1.下载module-init-tools-3.1.tar.bz2
  

CODE:         ./configure --prefix=/
        make moveold
        make all install
        ./generate-modprobe.conf /etc/modprobe.conf
2.下载新的mkinitrd
   
它需要lvm2 device-mapper


如果不更新这个包在make install时会提示以下错误:

CODE:         No module mptbase found for kernel 2.6.10-bk4, aborting.
        mkinitrd failed
        make[1]: *** [install] Error 1
        make: *** [install] Error 2
lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm时请用rpm -ivh --nodeps package name

四、make menuconfig

CODE: 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  --->;     选项
                              [*] Networking support                                                                 
                 Networking options  --->;                                       
                                                                           <*>; Packet socket                                                                       
                     [ ]   Packet socket: mmapped IO                                                         
                     < >; Netlink device emulation                                                            
                     <*>; Unix domain sockets        如果你有就选                                                         
                     < >; 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      
        < >; 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
五、编译
    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
    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: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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