其他内核设置选项了解了最基本的GENERIC设置文件的内容,使用者就能根据实际情况,将不必要的设置删除,配置一个适合自己硬件的内核。然而GENERIC内核并不能包括更丰富的设置,包括很多支持的硬件种类,或者特定的内核特性等。
除了上面提到的这些较常用到的选项之外,FreeBSD中还支持一些不常使用的设备和选项,例如一些老式的连接到声卡上的光驱、游戏杆等,FreeBSD甚至也支持IP over ATM协议和ATM网卡,千兆以太网卡等最新的网络设备和协议。
所有的选项均可以在LINT文件中找到对应配置的例子,就需要根据具体硬件将配置增加到用户自己的配置文件中。
无论增加哪种硬件设备之后,都要检查系统中是否有相应的设备文件存在。通用内核中不存在的设备,缺省也没有生成对应的设备文件。因此需要进入/dev目录中,使用/dev/MAKEDEV命令来产生相应的设备文件。
调整内核性能
当运行一台高性能服务器的时候,缺省设置并不能充分发挥内核的所有能力。为了调整系统性能,便需要考虑更多的设置选项。
maxusers 256options "MAXMEM=(256*1024)"options "MAXDSIZ=(256*1024*1024)"options "DFLDSIZ=(256*1024*1024)"options NMBCLUSTERS=4096 options CHILD_MAX=512 options OPEN_MAX=512 options SMPoptions APIC_IOoptions SOFTUPDATES
由于服务器系统运行在高负载下,需要产生数量巨大的进程数目,并打开相当多的文件。为了提供更好的支持就需要增加系统中表格的大小,这应该增加maxusers设置参数。
系统启动时首先通过BIOS来检测系统中的内存,但是一般的BIOS最多只能报告64M内存,因此FreeBSD需要自己检测系统中的内存数量。然而系统内存检测并不一定检测到系统中的所有内存,因此需要在内核设置中指定内存大小,MAXMEM选项就用来指定系统物理内存的容量。上例中将系统内存设置为256MB。
此外,缺省情况下FreeBSD限制每个应用程序使用128MB的内存,这对于一般的应用程序是满足的。但是对于特定的应用程序的服务器,如大容量的新闻组服务器,将占用大量内存,因此就需要增加相应的参数。内核选项MAXDSIZ为最大限制,DFLDSIZ为这个限制的缺省值,那么将应用程序的内存使用限制设为256MB的配置项为上例所示。
为了增加FreeBSD的网络性能,可以增加NMBCLUSTERS的值,这个设置决定网络界面接收数据时的缓冲mbuf的大小,增加这个值就能使系统能同时响应更多的并发请求,这对于Web等高负载服务器特别重要。CHILD_MAX定义一个进程能打开的最多子进程数数目,而OPEN_MAX定义一个进程能同时打开的文件描述字的数目,这三个参数为继承自4.4BSD中的设置参数,在FreeBSD下一般不需要调整,因此并没有写在LINT配置文件中,一般情况下,NMBCLUSTERS的缺省值对于高负载服务器略小一些,而CHILD_MAC和OPEN_MAX的缺省值能满足一般的高负载服务器的要求。
通常这些数值参数需要根据实际情况进行调整,而不应该一味的增大。使用vmstat,netstat,top等系统工具可以观察系统在实际情况下的运行状态,以决定需要进行哪些调整。
SOFTUPDATES选项能增加UFS类型的文件系统存取速度,对于大部分种类的网络服务器,系统瓶颈在于磁盘访问速度,而使用这个选项可以改善文件系统的存取性能。这个选项之所以没有被作为缺省设置,主要是因为版权原因。然而为了编译带有SOFTUPDATES选项的内核,还必须手工建立一些符号连接,因为SOFTUPDATES使用的源代码并不直接位于正确的编译路径下,而是位于一个非标准路径下,FreeBSD使用这种方法提醒FreeBSD用户,表示这个部分的版权与BSD版权许可不同,需要单独处理。
# cd /usr/src/sys/ufs/ffs# ln -s /usr/src/contrib/sys/softupdates/*.[ch] .
当建立了上述连接之后,带有SOFTUPDATES选项的内核才能被正确编译,然而即使内核支持这个选项,还需要在文件系统中设置softupdate选项,相应文件系统才能真正使用这个功能,这需要对相应的文件系统使用tunefs命令:
# tunefs -n enable /dev/rda0s1d
这个命令只需执行一次就行了,为了避免出现问题,请在系统的单用户模式下执行这个命令。同样可以使用tunefs -n disable可以屏蔽这个功能。
此外,对于多处理器的服务器系统,还可以使用SMP选项和APIC_IO选项以支持多处理器。
可以在编译内核时打开更多的优化选项,缺省情况的只能提供十分基本的优化,而且是使用标准版本的gcc 2.7.2.1来编译系统的。可以安装egcc,并指定更高的优化选项,如-O6和-mPentium,来获得更高级别的优化和利用Pentium芯片专用指令。由于egcc仅仅支持ELF格式的执行文件,因此不能用于3.0之前(包括3.0-REKLEASE)使用a.out格式内核的系统。
当使用egcc编译内核时,需要更改执行config后产生的内核目录下的Makefile,需要重新定义CC选项为/usr/local/bin/egcc,并更改优化选项-O为-O -mpentium,但是由于egcc不支持gcc的编译选项-fformat_externsion,因此还需要更改Makefile引用的/usr/src/share/mk/bsd.kern.mk文件,删除这个文件中这个编译选项的定义。
虽然理论上编译器优化不影响编译结果,但是编译器本身也会存在问题,使得在某些情况下发生错误。尤其对于系统内核,它决定系统的稳定性。因而在编译时采用过高的优化时就要特别小心,极其偶然的情况下会过高优化的内核会造成系统崩溃。因此在正式使用一个优化内核之前,应该保留一个原有的、使用普通优化选项的内核。新内核经过一定时间实际运行的考验,确认没有问题之后才能放心用于正式使用。
声卡设备
通常对于SoundBlaster兼容的声卡,可以使用的以下配置选项:
controller pnp0controller snd0device sb0 at isa? port 0x220 irq 7 conflicts drq 1 vector sbintroptions SBC_IRQ=5device sbxvi0 at isa? drq 5device sbmidi0 at isa? port 0x330device opl0 at isa? port 0x38a
其中pnp0控制器是帮助设置ISA接口的PNP声卡的资源,这主要用于使用BIOS为ISA PNP设备分配资源的情况下。但如果不是ISA PNP的声卡,就不需要这个设置,而且如果ISA PNP声卡能设置为非PNP类型,最好将其设置为非PNP类型,ISA总线下的PNP声卡比较难以设置。
如果系统中安装有DOS的话,可以启动到DOS下,使用该卡的设置程序或一些系统硬件分析软件寻找BIOS分配给ISA PNP卡的资源。
snd0提供最基本的声卡支持代码,sb0为SoundBlaster兼容声卡驱动程序,要根据声卡的配置参数更改sb0驱动程序的IRQ、DMA以及port数值。改变IRQ值的时候,不仅应该在sb0的配置行中改变,还应该使用SBC_IRQ配置选项。
sbvxi0也是SoundBlaster 16所需的代码,大部分声称与SoundBlaster兼容的声卡并不能做到完全兼容SoundBlaster 16,最多兼容SoundBlaster或SoundBlasterPro,因此就不能支持这个设备,只有真正的SoundBlaster 16才能使它发挥作用。sbmidi0为SoundBlaster声卡的MIDI接口的驱动程序,很多兼容声卡也不支持这个设备。opl0为SoundBlaster兼容声卡使用的Yamaha OPL-2和OPL-3芯片使用的驱动。
使用上面的配置选项,设置正确的资源参数,就可以支持soundblaster兼容声卡。但是不同声卡对Soundblaster的兼容性不同,因此系统检测时就不能检测到所有的设备,如midi设备或sbvxio0设备,但一般都可以检测到sb0设备,这就能提供基本的声卡设备支持。
声卡设备还需要相应设备文件snd0的支持:
# cd /dev# ./MAKEDEV snd0
当使用这些选项重新编译好内核,并启动之后,就可以查看声卡系统是否工作正常。首先应使用dmesg命令查看系统是否侦测出了声卡设备,如果没有侦测出,就可能是硬件参数配置的问题,需要使用UserConfig更改配置。
# dmesg | grep snb0snd0: <SoundBlaster 16 4.16> snd0: <SoundBlaster 16 4.16> snd0: <SoundBlaster MPU-401> snd0: <Yamaha OPL3 FM>
通过直接读取设备文件sndstat可以查看出当前声卡的状态,根据系统检测出的设备不同,sndstat报告的系统中安装的驱动也不同,至少应该报告一个soundBlaster设备:
# cat /dev/sndstatVoxWare Sound Driver:3.5-alpha15-970902 (Wed Aug 6 22:58:35 PDT 1997 Amancio Hasty@rah.star-gate.com)Config options: Installed drivers: Type 1: OPL-2/OPL-3 FMType 2: SoundBlasterType 6: SoundBlaster16Type 7: SB16 MIDICard config: SoundBlaster at 0x220 irq 5 drq 1SoundBlaster16 at 0xffffffff irq 1 drq 5SB16 MIDI at 0x330 irq 1OPL-2/OPL-3 FM at 0x388 irq 1Audio devices:0: SoundBlaster 16 4.16Synth devices:0: Yamaha OPL-3Midi devices:0: SoundBlaster 16 MidiTimers:0: System clockMixers:0: SoundBlaster
设备文件audio用于声音的输入、输出,如果声卡没有IRQ/DRQ冲突,就能正常使用这个设备,从而可以通过这个设备进行录音和播放声音文件,可以通过标准的操作命令来操作这个设备文件。
# dd if=/dev/audio of=out.au bs=1024 count=10# cat out.au > /dev/audio
此后就可以安装相关的声音应用软件了,这些软件通常位于ports的软件包目录下,例如播放mp3格式的音乐文件的软件mpg123:
# cd /usr/ports/audio/mpg123# make install# mpg123 test.mp3
其他的声卡驱动程序
除了SoundBlaster声卡之外,FreeBSD还可以支持SoundBlaster AWE 32/64、Gravis Ultrasound、Microsoft Sound System、Roland MPU 401、ProAudioSpectrum等声卡。支持这些声卡的驱动也在LINT文件中给出了范例,但这些驱动程序不是单独使用的,需要与上面提到的基本设备sb0相互合作。
如果计算机上没有声卡,也可以使用个人计算机的喇叭模拟声卡。这样的音响效果并不令人满意,而且也会消耗大量处理器时间,因此应该尽量使用,模拟声卡的设备驱动为pca0。
有些情况下某些soundblaster声卡使用以上的sd0声卡设备选项并不能正常工作,会遇到IRQ/DRQ的冲突问题。此外还可以使用另一个驱动程序pcm0,这个驱动程序能支持一些sb0不支持的SoundBlaster兼容声卡。当然pcm0的功能相对弱一些,不能支持midi功能。设备sb0能和其他几个设备同时发挥作用,而pcm0设备不能和前面提到的其他设备相互协作,使用pcm0的配置文件应该为:
controller pnp0controller snd0device pcm0 at isa? port 0x220 irq 7 drq 1 vector pcmintr
有时由于pnp设置资源的问题,使得pcm驱动将声卡识别为第二个设备pcm1,而报告pcm0与pcm1存在冲突,此时可以简单的建立设备snd1,而忽略pcm0的冲突信息,此后就一直使用snd1作为声卡设备。
设置ISA PNP声卡
为了给PNP声卡设置正确的资源值,可以在UserConfig中的命令行方式下搜寻PNP设备、配置PNP设备的硬件参数。如同在前面提到的,对PNP设备需要在UserConfig的命令行方式下使用pnp命令进行设置。为了保留这个设置,每次启动时都自动进行设置,就需要将设置写入根文件系统中的一个设置文件中,例如/kernel.config,例如对于Soundblaster Vibrx16,执行的pnp命令及写入kernel.config的内容包括:
pnp 1 0 os enable irq0 5 drq0 0 drq1 1 port0 0x220 port1 0x300 port2 0x388pnp 1 1 os enable port0 0x201quit
由于pnp命令就为pnp设备分配了资源,那么内核配置文件中的pcm0使用的参数设置就要与它相一致。
当设置完kernel.config中,还需要设置Boot Loader的资源文件/boot/boot.rc文件,使其能在启动时自动执行设置命令。
load /kernel
load -t userconfig_script /kernel.configautoboot
由于个人计算机上的声卡种类相当多,而FreeBSD支持的声卡类型相对较少,如果用户计算机使用的声卡与FreeBSD支持的类型都不兼容,也可以考虑使用FreeBSD下的商业声卡驱动,商业驱动程序能够支持更多类型的硬件。Opensound是FreeBSD下的一种商业声卡支持驱动,其主页是http://www.4front.com。
磁盘设置
FreeBSD提供了对磁盘上的文件系统和交换空间的管理能力,可以供使用者进行设置。FreeBSD的使用者可以设置对用户的磁盘空间设置,建立伪磁盘设备等,以更好的方式管理磁盘和文件。
磁盘空间限制
FreeBSD提供了强大的系统管理功能,除了可以在/etc/login.conf中使用登录类别对用户占用的处理器资源进行限制之外,还可以对用户占用的磁盘资源进行限制。用户磁盘空间的限制是通过quota来完成的。这样就可以控制用户对硬盘资源的使用,防止硬盘空间被无意或恶意用光而造成系统故障。这对于提供公共访问的计算机比较重要。quota需要内核支持,在编译内核时必须加入选项:
options QUOTA
接下来是决定对哪个文件系统使用quota来限制用户磁盘资源,要更改/etc/fstab中该文件系统对应的行,从而更改分区安装时使用的参数,例如要对wd0s1e进行限制,则更改fstab中的对应行为:
/dev/wd0s1e /usr ufs rw,userquota,groupquota 1 1
然后更改/etc/rc.conf中的有关quota的设置check_quotas的值为”YES”,使用新内核重新启动计算机之后,就可以使用下列命令打开用户磁盘设置。
# quotacheck -av# repquota -a
这些命令在第一次启动支持quota的系统时使用,用来检查磁盘上的quota状态。如果一切正常,就可以使用edquota来更改每个用户的磁盘限制了。
# edquota -u user1# edquota -p user1 user2 user3
第一个命令就为更改user1的磁盘空间限制,第二行将user1的quota限制复制给user2和user3。
日常维护要使用quota命令,例如来检查user1的quota设置可以使用下面的命令。
# quota -v user1
为了避免出现问题,需要每天执行一次quotacheck命令,来检查全部设定是否正常,因此这个命令可以放入/etc/daily或crontab中,定期执行。
# quotacheck -a
伪磁盘设备
交换设备的数量是受内核设置的限制,内核中的NSWAPDEV的值就确定了最多可使用的交换设备的数量,而NO_SWAPPING选项可以用来屏蔽任何交换设备。
options NSWAPDEV=20#options NO_SWAPPINGpseudo-device vn 4pseudo-device ccd 4
当增加了交换设备的数量之后,就能增加交换空间,更好的发挥FreeBSD的虚拟内存机制。
FreeBSD支持的vn伪磁盘设备可用于设置交换文件。缺省内核支持的vn伪设备数量为一个,因此仅可以设置一个交换文件。一般仅需要更改/etc/rc.conf文件中的swapfile选项为交换文件的名字,系统自动使用vnconfig命令来将文件和虚拟设备联系在一起。
为了增加对多个交换文件或多个镜像文件的支持,可以增加内核中伪设备vn的数量,然后还需要创建相应数量的vn设备。此后就可以使用这多个伪磁盘设备,并使用vnconfig命令管理多个磁盘镜像文件或交换文件。
除了伪磁盘设备vn之外,FreeBSD系统还提供一个将多个磁盘文件系统映射为一个磁盘的伪设备ccd,这样原有的小磁盘分区就能联合起来,形成一个大的文件系统。ccd要求内核中支持ccd这个伪设备,当内核中支持了ccd伪设备之后,就可以通过设备文件/dev/ccd0c等来使用这个伪磁盘了(缺省/dev下只有ccd0的设备文件,可以根据需要建立其他的设备文件)。
将多个磁盘分区与单一的ccd设备联系起来,还需要使用ccdconfig进行配置,最基本的ccdconfig使用例子为:
# ccdcofnig -c ccd1 0 0 /dev/da0s2g /dev/da1s2e
这个例子使用-c参数对ccd1设备进行配置,指出ccd1由/dev/da0s2g和/dev/da1s2e两个分区联合组成。如果这两个磁盘分区都是100M大小,那么新的设备/dev/ccd1c就有200M大小。然后就可以在ccd1设备上建立文件系统,并使用这个设备了。
# newfs /dev/ccd1c
# mount /dev/ccd1c /mnt
这是一个对ccd进行配置并使用的最简单的例子,这里没有对ccdconfig命令中紧跟ccd设备的两个数字参数的意义进行解释。而通过选择这两个参数的不同数值,能将多个磁盘文件系统采用不同的RAID方式映射为单个设备。
RAID为冗余磁盘阵列的简称,它意味着物理上使用多个磁盘,而逻辑上却只有一个磁盘设备。RAID之所以流行,是因为它使用了分段(strip)和冗余的概念,就是说通过RAID映射的逻辑磁盘上的数据是以分段的方式保存的,例如一个文件的第一段数据保存在第一个物理磁盘上,第二段数据保存在第二个物理磁盘上,依次类推。这样在存取这一个文件上的连续数据时,多个磁盘可以同时进行存取操作,因此增加了磁盘访问速度。而冗余则是物理磁盘的空间大于逻辑磁盘的大小,通过物理磁盘上多余的磁盘空间,保存冗余信息,这样一旦多个磁盘中的某一些出现问题,数据能通过冗余数据得到恢复,而不会丢失。
按照不同的冗余组织方式,RAID被分为不