為最佳性能而調(diào)優(yōu) Red Hat(4)
2024-07-21 02:37:40
供稿：網(wǎng)友
為什么定制內(nèi)核？
任何 linux 系統(tǒng)的核心是內(nèi)核本身。這部分講述編譯定制的內(nèi)核、為什么要定制內(nèi)核、構(gòu)建內(nèi)核的兩個(gè)基本方法、編譯內(nèi)核的步驟以及應(yīng)該知曉的各種選項(xiàng)。
一般來說，Linux 的長期用戶很少在他們的系統(tǒng)中使用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核。這并不是因?yàn)槎鄶?shù)分發(fā)版提供的內(nèi)核存在嚴(yán)重錯(cuò)誤 — 實(shí)際上，Red Hat 在他們的產(chǎn)品中提供的內(nèi)核是穩(wěn)定的而且“做工精良”，這是婦孺皆知的。問題是，多數(shù)主流發(fā)行商編譯的內(nèi)核需在盡可能多的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行。所以，幾乎可以肯定地說，適合于廣大用戶的內(nèi)核并不是為您的系統(tǒng)和需求而優(yōu)化的。
編譯定制內(nèi)核的一些常見理由是：
越少越好：一般來說，為某個(gè)系統(tǒng)編譯的內(nèi)核要比標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核運(yùn)行得快而且在日常操作中更穩(wěn)定。
定制的內(nèi)核往往使用更少的內(nèi)存。這將減少 I/O 開銷（內(nèi)存中的內(nèi)核代碼從不被轉(zhuǎn)移到交換區(qū)），釋放系統(tǒng)資源，供其它進(jìn)程使用。
在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核被發(fā)布后，定制內(nèi)核使您能夠利用改進(jìn)的代碼、新的驅(qū)動程序和錯(cuò)誤修正。
當(dāng)您從內(nèi)核中除去沒用的驅(qū)動程序和功能后，新內(nèi)核自然要比標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核更安全。
把重要的功能和驅(qū)動程序構(gòu)建到內(nèi)核中去而不是把它們作為模塊裝入，這樣做能提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
很多人不愿編譯內(nèi)核的主要原因很可能是以為編譯過程很復(fù)雜（或者說可怕）。希望通過學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容能使您熟悉到編譯過程并不復(fù)雜。
兩種思路……
在編譯內(nèi)核時(shí)有兩種基本的思路：基于模塊的和單塊的。
在單塊的內(nèi)核中，所有的系統(tǒng)服務(wù)、功能和驅(qū)動程序都被直接構(gòu)建到內(nèi)核中。
在與之相對的基于模塊的內(nèi)核中，只有一些要害組件才被構(gòu)建到內(nèi)核中，其余的組件將在需要的時(shí)候作為模塊被裝入。
正如 Linux 中的許多其它作法那樣，常用的定制方法是兩種方法并用。要害的服務(wù)和驅(qū)動程序被編譯到內(nèi)核中去，較少用到的組件被構(gòu)建成模塊。一般的規(guī)律是，為某一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建的內(nèi)核往往更少使用模塊。為多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建的內(nèi)核往往更多地使用模塊。
內(nèi)核編譯概述，
只要您仔細(xì)地完成某些步驟，構(gòu)建內(nèi)核并不象有些人想象的那樣困難。簡而言之，構(gòu)建的步驟如下：
決定構(gòu)建內(nèi)核。
下載所需的源代碼 tarball 并將它移到 /usr/src。
“cd”至 /usr/src。
為安全起見，刪除當(dāng)前內(nèi)核源代碼的現(xiàn)有的符號鏈接（symbolic link）（ rm -rf /usr/src/linux ）。當(dāng)前內(nèi)核軟件包被解壓到名為 /usr/src/linux-kernel-version 的目錄，但一些舊的軟件包仍按舊的約定被解壓到 /usr/src/linux — 這將覆蓋現(xiàn)有的 Linux 源代碼樹。
解壓源代碼軟件包（ tar xvzf linux-kernel-version ）。
再次創(chuàng)建先前刪除的符號鏈接（ ln -sf /usr/src/linux-kernel-version linux ）。
“cd”至 /usr/src/linux。
輸入 make mrPRoper 。這個(gè)命令將清理源代碼樹并刪除所有舊的目標(biāo)文件?，F(xiàn)有的 .config 文件也將被刪除（.config 保存著編譯選項(xiàng)），所以，假如您想保存該文件中的設(shè)置，請把該文件復(fù)制到安全的位置，等 make 進(jìn)程完成后再把它復(fù)制到 /usr/src/linux。
下一頁將完成定制過程。
內(nèi)核編譯概述
在前一頁，我們已開始構(gòu)建內(nèi)核的過程：下載和解壓源代碼，清理源代碼樹。在這頁中我們將完成構(gòu)建內(nèi)核的過程。
根據(jù)您偏愛的界面，輸入 make config、make menUConfig、make xconfig 或 make oldconfig。make config 是基于控制臺的配置過程；make menuconfig 提供基于光標(biāo)的菜單配置界面；make xconfig 是基于 X-Window 的界面；假如您想用現(xiàn)有的內(nèi)核配置來構(gòu)建新的內(nèi)核而且您只想看到新內(nèi)核樹中存在的新選項(xiàng)，請使用 make oldconfig。
當(dāng)您作出合適的配置選擇后，請輸入 make dep ; make clean 。
為了實(shí)際構(gòu)建內(nèi)核，請輸入 make bzImage 或 make install。前一個(gè)命令構(gòu)建內(nèi)核映象但并不把它安裝到 /boot 目錄；后一個(gè)命令構(gòu)建并安裝內(nèi)核映象。
假如內(nèi)核編譯時(shí)有錯(cuò)誤，請輸入 make modules && make modules_install。這兩個(gè)命令將構(gòu)建并安裝所有基于模塊的組件。
最后，把新的內(nèi)核復(fù)制到 /boot（假如您使用了 make bzImage 命令）。假如您運(yùn)行的是 Red Hat 的分發(fā)版，那么您還得更新 System.map 和 initrd 映象。
別忘了在引導(dǎo)裝入程序的配置中加入新的內(nèi)容，這樣做的目的是為了在內(nèi)核引導(dǎo)失敗的情況下使用戶仍然能夠回到系統(tǒng)中，作出合適的修改。
Red Hat 提供一個(gè)綜合的實(shí)用指南，該指南具體描述了如何編譯內(nèi)核（請參閱參考資料）。對于初次構(gòu)建 Linux 內(nèi)核的人來說，這個(gè)指南值得一讀。
配置竅門和提示
構(gòu)建優(yōu)化的 Linux 內(nèi)核的最重要的步驟是前面提到的 make configure/menuconfig/xconf/oldconfig 過程。在這個(gè)過程中，您選擇把哪些系統(tǒng)、服務(wù)和驅(qū)動程序包括在內(nèi)核中，哪些東西被構(gòu)建成模塊。在這個(gè)過程中，最常見的問題是“在配置中包括哪些東西、不包括哪些東西？”和“哪些組件被構(gòu)建到內(nèi)核中去、哪些組件被構(gòu)建成模塊？”
對第一個(gè)問題的簡短回答是“只包括您所需的并使系統(tǒng)按您的要求運(yùn)行的東西”（別忘了，越少越好）。對于第二個(gè)問題，回答是“摸著石子過河”，這有點(diǎn)令人費(fèi)解。甚至有經(jīng)驗(yàn)的治理員也未必能夠在第一次配置后就能使系統(tǒng)達(dá)到最佳性能。假如編譯過程失敗或者您得到的是無法引導(dǎo)的內(nèi)核，那么請使用引導(dǎo)裝入程序的備用選項(xiàng)，返回系統(tǒng)后仔細(xì)檢查配置；試試另一組選項(xiàng)。
第二個(gè)問題（哪些組件被構(gòu)建到內(nèi)核中去、哪些組件被構(gòu)建成模塊？）的回答取決于您將怎樣使用系統(tǒng)。還有經(jīng)驗(yàn)。例如，假如 Maestro3 聲音驅(qū)動程序被編譯到內(nèi)核中去，那么該驅(qū)動程序無法在某些 Dell 筆記本電腦上運(yùn)行 — 出于某些原因，應(yīng)該以模塊的形式裝入這個(gè)驅(qū)動程序。在其它使用主流硬件的系統(tǒng)中，您可以把任何需要的東西構(gòu)建到內(nèi)核中去。在這里，系統(tǒng)配置和經(jīng)驗(yàn)經(jīng)常決定了您的選擇。
內(nèi)核配置中的重要選項(xiàng)
為了使初學(xué)者熟悉內(nèi)核配置的過程，下幾頁將講述值得注重的一些重要選項(xiàng)，這些選項(xiàng)可能提高或降低系統(tǒng)性能。
在我們開始以前，請注重，在使用 menuconfig 和 xconfig 配置界面的時(shí)候，您可以獲得大多數(shù)選項(xiàng)的描述，方法是選擇您有問題的選項(xiàng)，用 Tab 鍵選中 help 按鈕，再按 Enter 鍵。
還有，不同版本的內(nèi)核的配置選項(xiàng)是不相同的。假如您在內(nèi)核中沒有看到某個(gè)選項(xiàng)而您需要這個(gè)功能，那么您有兩種選擇：試試另一個(gè)內(nèi)核，或者查找合適的 diff 文件，然后手工修補(bǔ)內(nèi)核。假如您想了解如何使用補(bǔ)丁，請參閱前面提及的 Kernel-HOWTO 文件（請參閱參考資料）。
內(nèi)核配置選項(xiàng)：代碼成熟程度和級別選項(xiàng)
第一個(gè)需要注重的選項(xiàng)是列表中的第一個(gè)菜單項(xiàng)：Code maturity level options。除非您選擇“Prompt for development and/or incomplete code/drivers”，否則您將無法看到許多內(nèi)核配置選項(xiàng)。
General setup 和 Loadable module support 中的缺省值適合于大多數(shù)系統(tǒng)。
在 Processor type and features 中，請注重內(nèi)核編譯的目標(biāo)處理器的類型（缺省值是 Pentium 3/Celeron）。SMP 是缺省值；假如您在為單處理器系統(tǒng)構(gòu)建內(nèi)核，請您取消選擇這個(gè)選項(xiàng)。當(dāng)前的內(nèi)核為“Preempible Kernel”提供支持。請選擇這個(gè)選項(xiàng)。該功能的描述中說：“在響應(yīng)實(shí)時(shí)或交互式事件時(shí)，通過使優(yōu)先級較低的進(jìn)程失效（即便它在內(nèi)核模式中執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用），減少內(nèi)核的等待時(shí)間。即使在系統(tǒng)負(fù)載不大的時(shí)候，該功能也能使應(yīng)用程序運(yùn)行地更穩(wěn)定?！?br />
內(nèi)核配置選項(xiàng)：電源治理選項(xiàng)
在列表的下面，下一個(gè)值得注重的菜單組是 Power management options。一般來說，膝上型電腦的用戶至少需要某種形式的電源治理，但在這方面，BIOS 在與操作系統(tǒng)交互時(shí)經(jīng)常會出現(xiàn)問題，這一點(diǎn)是眾所周知的。除非您確信您的系統(tǒng)完全支持 ACPI，請使用簡單的 APM。除了少數(shù)一些筆記本電腦，啟用 ACPI 將使所構(gòu)建的內(nèi)核在引導(dǎo)時(shí)碰到麻煩。對于臺式機(jī)用戶和服務(wù)器治理員來說，設(shè)置電源治理就象設(shè)置“個(gè)人偏愛”那樣無關(guān)緊要。
Bus options 包括對各種總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的支持，例如 PCI、EISA、MCA 和 PCI 熱插拔支持。除了一個(gè)值得注重的選項(xiàng)外，其它缺省值已被合適地設(shè)好。假如您預(yù)備使用 PCMCIA 網(wǎng)絡(luò)或無線卡并計(jì)劃使用 pcmcia-cs 驅(qū)動程序代碼而不是 Linux 內(nèi)核提供的驅(qū)動程序，那么請?jiān)?Network device support 菜單中禁用 PCMCIA/Cardbus 支持選項(xiàng)但啟用 PCMCIA network device support。
內(nèi)核配置選項(xiàng)：設(shè)備支持選項(xiàng)
配置菜單上的大多數(shù)設(shè)備支持選項(xiàng)不需要非凡的說明：假如您需要某個(gè)選項(xiàng)的支持，請選擇它；否則就別選它。需要非凡說明的是 Network device support。目前的 2.5.x 開發(fā)內(nèi)核在缺省情況下啟用一小部分設(shè)備，但一些舊的內(nèi)核缺省地啟用許多設(shè)備（作為模塊）。仔細(xì)地查看每個(gè)選項(xiàng)，不選所有今后用不到的選項(xiàng)。建議您把一個(gè)或兩個(gè) EtherEXPressPro/100 選項(xiàng)構(gòu)建到內(nèi)核中去，因?yàn)樵S多一般的網(wǎng)卡支持這種芯片組，而且預(yù)備一個(gè)備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選項(xiàng)是不錯(cuò)的主意。
Filesystems 菜單是另一個(gè)需要仔細(xì)選擇的菜單。假如您選擇 ReiserFS 或 EXT3 文件系統(tǒng)，那么必須啟用相關(guān)的支持并把它構(gòu)建到內(nèi)核中去；否則，您的系統(tǒng)將無法引導(dǎo)（在系統(tǒng)初始化時(shí)，Linux 必須能訪問分區(qū)上的文件系統(tǒng)）。
建議您選擇 EXT2 選項(xiàng)。它所包含的代碼相對較少，在出現(xiàn)問題時(shí)，內(nèi)核中的 EXT2 支持可能有用。假如您預(yù)備通過 Samba 連接到 Windows 共享文件系統(tǒng)，那么請?jiān)?Filesystems-->Network files systems
