linux-2.6内核升级文档

时间：2005-11-25 10:46:58 来源：作者：

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,sigh
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
最新内核补丁：http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/snapshots/patch-2.6.10-bk4.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 f

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