第九章 Linux系统核心及性能调整

基于Linux

的操作系统教程OperatingSystemCoursebasedonLinux第九章Linux系统核心及性能调整

目标：1：掌握Linux内核配置方法2：掌握Linux内核的编译方法3：掌握Linux可载入模块的生成和安装方法4：掌握Linux内核升级方法

第九章Linux系统核心及性能调整

开始2第九章Linux系统核心及性能调整9.1内核简介9.2内核配置9.3编译内核

9.4可载入模块9.5内核补丁9.6本章小总结本章首页39.1内核简介

内核的实现结构内核的版本与升级

内核源代码的结构

返回本章首页4内核的实现结构

Linux的内核不是微内核结构，整个内核是一个单独的、非常大的程序。Linux的内核分为五个子系统，即进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口和进程间通信子系统。Linux的内核的各个子系统都提供了内部接口（函数和变量），子系统之间的通信时通过直接调用其它子系统中的函数实现的，而不是消息传递。Linux提供一种全新的机制——模块，模块可以按需动态装入。模块通常是硬件设备的驱动程序，它们是内核的一部分。返回本节首页5关于模块模块是内核的一部分，但并没有编译到内核，而是编译并连接成一组目标文件，这些文件能被插入到正在运行的内核中。因此也称“可载入模块”。模块还可以是文件系统和二进制文件。模块一旦被装入，就应该与其它内核代码具有相同的权限。载入模块需要一定的系统开销。6内核的版本与升级内核版本号形式：主版本号.修正号.次修正号（版本修正号为偶数时，常表示为发布版本；为奇数时，表示为测试版本，如2.1.30）内核源代码开放，可以动态升级。

返回本节首页7需要进行系统升级的情况需要最新的版本；配置内核；增加对于硬件的支持；某些新的应用程序需要新版内核的支持；修正旧版本的错误。8内核源代码的结构Linux内核源代码可以用匿名ftp从网上下载。

Linux源代码文件名称一般标记为linux-x.y.z.tag.gz，其中的x.y.z是版本号。按照惯例，Linux内核源代码安装在/usr/src/linux目录下。

返回本节首页9如果压缩格式是gzip，那么执行如下命令：

#tarxvflinux-2.4.23.tar.gz如果是bzip2格式，则执行如下命令：

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

系统子目录的功能描述：/include子目录：包含建立内核代码时所需要的大部分包含文件。/init：包含了内核的初始化代码，这是内核的工作起点。/arch：包含了所有与硬件体系结构相关的内核代码。/drivers：包含了内核中所有的设备驱动程序，如显卡、网卡、PCI设备等。/fs:包含了所有文件系统的代码。……/kernal:包含了主内核的代码，如进程调度及进程创建和撤消的代码。119.2内核配置

内核配置的内容包括系统硬件的类型，软件工作环境等。配置过程：1、以root用户登录或切换到root用户；2、转入内核源程序目录/usr/src/linux；

3、执行命令makeconfig

或makemenuconfig

或makexconfig返回本章首页12用到的配置工具有：

◆config

基于交互式的文本配置界面。每个问题以线形格式出现,并被一个一个地回答,而且一旦作出了回答就不能再修改了。

◆menuconfig

一个文本模式、选单驱动的配置界面。

◆xconfig

基于Tcl/Tk的X图形配置界面。

13makeconfig命令：该命令以提问的方式来决定在内核中需要包含哪些特征：下面介绍一些常见的配置类型：一、处理器类型和特征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对于可载入模块的支持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在启动配置工具时，2.6.0内核会读取当前的系统配置，从而保持与当前配置相同的选项。这个特性是为方便以后的升级工作，在内核特性变化不大的情况下可以直接以当前的选项为基础，省去了逐项配置的麻烦。有两种方法可以让2.6.0内核以默认选项来启动配置工具:一种是将当前的配置文件/boot/config-XXX删除；

一种是在执行配置工具前先执行“makedefconfig”命令。

179.3编译内核

清理环境：命令：makemrproper:保证旧的文件不再使用。命令：makeclean：清除不必要的文件。编译内核方法：

（1）makezImage：以普通方式编译。（2）makebzImage：上一个命令失败后，可使用。

（3）makezdisk：利用内核镜象生成引导盘。使用makeinstall安装内核返回本章首页18更换内核：需要修改/etc/lilo.conf文件手动操作将内核境像文件（/linux/arch/i386/boot/bzImage）拷贝到/boot分区，然后修改LILO相关设置。把/usr/src/linux/arch/i386/boot/目录内新生成的内核文件bzImage/zImage拷贝到/boot目录，

然后修改/etc/lilo.conf文件，加一个启动选项，使用新内核bzImage/zImage启动。格式如下：19boot=/dev/hda

map=/boot/map

install=/boot/boot.b

prompt

timeout=50

linear

default=linux-new

###告诉lilo缺省使用新内核启动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保留旧有的启动选项可以保证新内核不能引导的情况，还可以进入linux进行其他操作。

保存退出后，不要忘记了最重要的一步，运行/sbin/lilo,使修改生效

219.4可载入模块

安装模块工具

生成和安装模块

返回本章首页22安装模块工具

模块工具可以从取得内核的地方得到。选择版本与当前内核版本相等或稍低而最接近的模块工具安装文件。使用命令

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

将其解开。解开后，进入它产生的目录（modules-x.y.z），查看README，按其中说明的方法进行安装。返回本节首页23生成和安装模块的方法（1）用编译的新内核开机。（2）进入目录/usr/src/linux，执行命令：makemodules编译所有未配置到内核中的模块，并将它们链接到/usr/src/linux/modules。于是可以直接由此目录使用，也可再执行命令：makemodules_install将其安装到目录/lib/modules/x.y.z，其中x.y.z是内核版本号。（3）可以用insmod、rmmod命令装入或卸出模块。返回本节首页249.5内核补丁

补丁文件比完整的内核文件要小得多，可以使用补丁文件升级内核，但是补丁文件只能对前一个版本升级。patch实用程序用来对内核源文件进行一系列的修改。

返回本章首页259.6本章小结Linux内核可以进行动态升级，也可根据具体情况，对内核进行配置。内核升级或设置后，均需要进行编译。其设备驱动程序和文将系统等可设置为可载入模块，在需要时装入或卸出内核。对内核的升级也可采取补丁的形式，但是内核修补仅能对前一个版本进行。返回本章首页26补充内容LINUX的包管理工具RPM：可用于构造、安装、查询、检验和升级、卸载软件包。它是由文件的档案与包信息组成，具有以下优点：1）可靠性2）升级3）卸载4）检验5）查询RedhatLinuxRPM的配置信息都在/var/lib/rpm目录下27安装包

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

some_package：包的名称；2.0为包的版本号；1为包的发行号；I386意味着它为基于intel的机器。rpm–i[option]<包名>如：rpm-ivh/mnt/cdrom/redhat/RPMS/taper-6.9-6.i386.rpm-v参数用于检验安装过程，出现的异常会给用户显示出来。28升级包：包升级类似于安装包。语法为：rpm-U[option]<包名>

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

RPM会自动卸