linux-2.6内核升级文档

作者：killua

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，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

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/utils/kernel/module-init-tools/module-init-tools-3.1.tar.bz2

代码:

./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/fedora/core/3/i386/os/Fedora/RPMS/mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm

它需要lvm2 device-mapper

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

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

如果不更新这个包在make install时会提示以下错误：

代码:

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

代码:

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 supportnfs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

by silverwolf(2005年02月09日，10时52分) 本文已被浏览 328 次评论[0] | [ 收藏此页到新浪ViVi ] [ 收藏此页到365Key ]