linux-2.6内核升级详细文档

操作系统发布日期：2024/12/31 浏览次数：1

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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）、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：http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.10.tar.bz2
最新内核补丁：http://www.kernel.org/pub/linux/ ... atch-2.6.10-bk4.bz2

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
  http://www.kernel.org/pub/linux/ ... t-tools-3.1.tar.bz2

[Copy to clipboard] [ - ] CODE:       ./configure --prefix=/
      make moveold
      make all install
      ./generate-modprobe.conf /etc/modprobe.conf
2.下载新的mkinitrd
ftp://195.220.108.108/linux/6/fe ... d-4.1.18-2.i386.rpm
它需要lvm2 device-mapper
ftp://195.220.108.108/linux/6/fe ... -1.00.19-2.i386.rpm
ftp://195.220.108.108/linux/6/fe ... 00.25-1.01.i386.rpm
如果不更新这个包在make install时会提示以下错误：

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

四、make menuconfig

[Copy to clipboard] [ - ] 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
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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