基于Linux

的操作系統(tǒng)教程OperatingSystemCoursebasedonLinux第九章Linux系統(tǒng)核心及性能調(diào)整

目標(biāo)：1：掌握Linux內(nèi)核配置方法2：掌握Linux內(nèi)核的編譯方法3：掌握Linux可載入模塊的生成和安裝方法4：掌握Linux內(nèi)核升級方法

第九章Linux系統(tǒng)核心及性能調(diào)整

開始2第九章Linux系統(tǒng)核心及性能調(diào)整9.1內(nèi)核簡介9.2內(nèi)核配置9.3編譯內(nèi)核

9.4可載入模塊9.5內(nèi)核補(bǔ)丁9.6本章小總結(jié)本章首頁39.1內(nèi)核簡介

內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)核的版本與升級

內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)

返回本章首頁4內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

Linux的內(nèi)核不是微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，整個(gè)內(nèi)核是一個(gè)單獨(dú)的、非常大的程序。Linux的內(nèi)核分為五個(gè)子系統(tǒng)，即進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口和進(jìn)程間通信子系統(tǒng)。Linux的內(nèi)核的各個(gè)子系統(tǒng)都提供了內(nèi)部接口（函數(shù)和變量），子系統(tǒng)之間的通信時(shí)通過直接調(diào)用其它子系統(tǒng)中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，而不是消息傳遞。Linux提供一種全新的機(jī)制——模塊，模塊可以按需動(dòng)態(tài)裝入。模塊通常是硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，它們是內(nèi)核的一部分。返回本節(jié)首頁5關(guān)于模塊模塊是內(nèi)核的一部分，但并沒有編譯到內(nèi)核，而是編譯并連接成一組目標(biāo)文件，這些文件能被插入到正在運(yùn)行的內(nèi)核中。因此也稱“可載入模塊”。模塊還可以是文件系統(tǒng)和二進(jìn)制文件。模塊一旦被裝入，就應(yīng)該與其它內(nèi)核代碼具有相同的權(quán)限。載入模塊需要一定的系統(tǒng)開銷。6內(nèi)核的版本與升級內(nèi)核版本號形式：主版本號.修正號.次修正號（版本修正號為偶數(shù)時(shí)，常表示為發(fā)布版本；為奇數(shù)時(shí)，表示為測試版本，如2.1.30）內(nèi)核源代碼開放，可以動(dòng)態(tài)升級。

返回本節(jié)首頁7需要進(jìn)行系統(tǒng)升級的情況需要最新的版本；配置內(nèi)核；增加對于硬件的支持；某些新的應(yīng)用程序需要新版內(nèi)核的支持；修正舊版本的錯(cuò)誤。8內(nèi)核源代碼的結(jié)構(gòu)Linux內(nèi)核源代碼可以用匿名ftp從網(wǎng)上下載。

Linux源代碼文件名稱一般標(biāo)記為linux-x.y.z.tag.gz，其中的x.y.z是版本號。按照慣例，Linux內(nèi)核源代碼安裝在/usr/src/linux目錄下。

返回本節(jié)首頁9如果壓縮格式是gzip，那么執(zhí)行如下命令：

#tarxvflinux-2.4.23.tar.gz如果是bzip2格式，則執(zhí)行如下命令：

#tarxvflinux-2.4.23.tar.bz210/usr/src/linux

系統(tǒng)子目錄的功能描述：/include子目錄：包含建立內(nèi)核代碼時(shí)所需要的大部分包含文件。/init：包含了內(nèi)核的初始化代碼，這是內(nèi)核的工作起點(diǎn)。/arch：包含了所有與硬件體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)核代碼。/drivers：包含了內(nèi)核中所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，如顯卡、網(wǎng)卡、PCI設(shè)備等。/fs:包含了所有文件系統(tǒng)的代碼?！?kernal:包含了主內(nèi)核的代碼，如進(jìn)程調(diào)度及進(jìn)程創(chuàng)建和撤消的代碼。119.2內(nèi)核配置

內(nèi)核配置的內(nèi)容包括系統(tǒng)硬件的類型，軟件工作環(huán)境等。配置過程：1、以root用戶登錄或切換到root用戶；2、轉(zhuǎn)入內(nèi)核源程序目錄/usr/src/linux；

3、執(zhí)行命令makeconfig

或makemenuconfig

或makexconfig返回本章首頁12用到的配置工具有：

◆config

基于交互式的文本配置界面。每個(gè)問題以線形格式出現(xiàn),并被一個(gè)一個(gè)地回答,而且一旦作出了回答就不能再修改了。

◆menuconfig

一個(gè)文本模式、選單驅(qū)動(dòng)的配置界面。

◆xconfig

基于Tcl/Tk的X圖形配置界面。

13makeconfig命令：該命令以提問的方式來決定在內(nèi)核中需要包含哪些特征：下面介紹一些常見的配置類型：一、處理器類型和特征1）processorfamily(386,486/cx486,586/k5/5x86/6x86,pentium/k6/tsc,ppro/6x86mx)[586/k5/5x86/6x86]2)Mathemulation(CONFIG_MATH_EMULATION)[N/Y/?]3)MTRR(Memorytyperangeregister)support(CONFIG_MTRR)[Y/N/?]4)symmertricmulti-processingsupport(CONFIG_SMP)[Y/N/?]14對于可載入模塊的支持1）enableloadablemodulesupport(CONFIG_MODULES)[Y/N/?]2）setversioninformationonallsymbolformodules(CONFIG_MODVERSIONS)[Y/N/?]3）kernelmoduleloader(CONFIG_KMOD)[Y/N/?]15一般性的配置（1）networkingsupport(CONFIG_NET)[Y/N/?]（2）PCIsupport(CONFIG_PCI)[Y/N/?]（3）kernalsupportforjavabinaries(obsolete)(CONFIG_BINFMT_JAVA)[M/N/Y/?]（4）kernalsupportfora.outbinaries(CONFIG_BINFMT_AOUT)[M/N/Y/?]16在啟動(dòng)配置工具時(shí)，2.6.0內(nèi)核會(huì)讀取當(dāng)前的系統(tǒng)配置，從而保持與當(dāng)前配置相同的選項(xiàng)。這個(gè)特性是為方便以后的升級工作，在內(nèi)核特性變化不大的情況下可以直接以當(dāng)前的選項(xiàng)為基礎(chǔ)，省去了逐項(xiàng)配置的麻煩。有兩種方法可以讓2.6.0內(nèi)核以默認(rèn)選項(xiàng)來啟動(dòng)配置工具:一種是將當(dāng)前的配置文件/boot/config-XXX刪除；

一種是在執(zhí)行配置工具前先執(zhí)行“makedefconfig”命令。

179.3編譯內(nèi)核

清理環(huán)境：命令：makemrproper:保證舊的文件不再使用。命令：makeclean：清除不必要的文件。編譯內(nèi)核方法：

（1）makezImage：以普通方式編譯。（2）makebzImage：上一個(gè)命令失敗后，可使用。

（3）makezdisk：利用內(nèi)核鏡象生成引導(dǎo)盤。使用makeinstall安裝內(nèi)核返回本章首頁18更換內(nèi)核：需要修改/etc/lilo.conf文件手動(dòng)操作將內(nèi)核境像文件（/linux/arch/i386/boot/bzImage）拷貝到/boot分區(qū)，然后修改LILO相關(guān)設(shè)置。把/usr/src/linux/arch/i386/boot/目錄內(nèi)新生成的內(nèi)核文件bzImage/zImage拷貝到/boot目錄，

然后修改/etc/lilo.conf文件，加一個(gè)啟動(dòng)選項(xiàng)，使用新內(nèi)核bzImage/zImage啟動(dòng)。格式如下：19boot=/dev/hda

map=/boot/map

install=/boot/boot.b

prompt

timeout=50

linear

default=linux-new

###告訴lilo缺省使用新內(nèi)核啟動(dòng)linux###

append="mem=256M"

image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0

label=linux

read-only

root=/dev/hda5

image=/boot/bzImage(zImage)

label=linux-new

read-only

root=/dev/hda5

20保留舊有的啟動(dòng)選項(xiàng)可以保證新內(nèi)核不能引導(dǎo)的情況，還可以進(jìn)入linux進(jìn)行其他操作。

保存退出后，不要忘記了最重要的一步，運(yùn)行/sbin/lilo,使修改生效

219.4可載入模塊

安裝模塊工具

生成和安裝模塊

返回本章首頁22安裝模塊工具

模塊工具可以從取得內(nèi)核的地方得到。選擇版本與當(dāng)前內(nèi)核版本相等或稍低而最接近的模塊工具安裝文件。使用命令

tar-xvfmodules-x.y.z.tar.gz

將其解開。解開后，進(jìn)入它產(chǎn)生的目錄（modules-x.y.z），查看README，按其中說明的方法進(jìn)行安裝。返回本節(jié)首頁23生成和安裝模塊的方法（1）用編譯的新內(nèi)核開機(jī)。（2）進(jìn)入目錄/usr/src/linux，執(zhí)行命令：makemodules編譯所有未配置到內(nèi)核中的模塊，并將它們鏈接到/usr/src/linux/modules。于是可以直接由此目錄使用，也可再執(zhí)行命令：makemodules_install將其安裝到目錄/lib/modules/x.y.z，其中x.y.z是內(nèi)核版本號。（3）可以用insmod、rmmod命令裝入或卸出模塊。返回本節(jié)首頁249.5內(nèi)核補(bǔ)丁

補(bǔ)丁文件比完整的內(nèi)核文件要小得多，可以使用補(bǔ)丁文件升級內(nèi)核，但是補(bǔ)丁文件只能對前一個(gè)版本升級。patch實(shí)用程序用來對內(nèi)核源文件進(jìn)行一系列的修改。

返回本章首頁259.6本章小結(jié)Linux內(nèi)核可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)升級，也可根據(jù)具體情況，對內(nèi)核進(jìn)行配置。內(nèi)核升級或設(shè)置后，均需要進(jìn)行編譯。其設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和文將系統(tǒng)等可設(shè)置為可載入模塊，在需要時(shí)裝入或卸出內(nèi)核。對內(nèi)核的升級也可采取補(bǔ)丁的形式，但是內(nèi)核修補(bǔ)僅能對前一個(gè)版本進(jìn)行。返回本章首頁26補(bǔ)充內(nèi)容LINUX的包管理工具RPM：可用于構(gòu)造、安裝、查詢、檢驗(yàn)和升級、卸載軟件包。它是由文件的檔案與包信息組成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）可靠性2）升級3）卸載4）檢驗(yàn)5）查詢RedhatLinuxRPM的配置信息都在/var/lib/rpm目錄下27安裝包

RPM包一般都有文件名，如:some_package-2.0-1.i386.rpm。

some_package：包的名稱；2.0為包的版本號；1為包的發(fā)行號；I386意味著它為基于intel的機(jī)器。rpm–i[option]<包名>如：rpm-ivh/mnt/cdrom/redhat/RPMS/taper-6.9-6.i386.rpm-v參數(shù)用于檢驗(yàn)安裝過程，出現(xiàn)的異常會(huì)給用戶顯示出來。28升級包：包升級類似于安裝包。語法為：rpm-U[option]<包名>

如：rpm-uvh/mnt/cdrom/redhat/RPMS/taper-6.9-6.i386.rpm

RPM會(huì)自動(dòng)卸