linux-2.6内核升级文档

linux-2.6内核升级文档

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：
最新内核补丁：

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

代码:

        ./configure --prefix=/
        make moveold
        make all install
        ./generate-modprobe.conf /etc/modprobe.conf

2.下载新的mkinitrd

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

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                                               
        Kernel support for a.out and ECOFF binaries                                 
        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) 
            Loopback device support                                       
            < >   Cryptoloop Support                                           
            Network block device support                                   
            < > Promise SATA SX8 support                                       
            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                                   
          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

根本就不需要lvm和devicemap
你安装mkinitd时用命令 rpm -ivh --nodep package
安装lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm 可以用rpm -ivh --nodeps lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm
如果已经安装的用rpm -Uvh --nodep package

注意步骤： make config 之后是make 然后make modules_install（除非你没模块选项）
然后才是make install