linux启动优化 内核裁剪详细说明（2）

第一部分Linux内核裁减

 

（1）安装新内核:

 

i)将新内核copy到/usr/src下并解压：

 

#tar -zxvf linux-2.6.38.4.tar.gz

 

ii) 将名为linux的符号链接删掉,这是旧版本内核的符号链接.

 

#ln -s linux-2.6.38.4 linux

 

（2）设置内核.

 

# cd /usr/src/linux

 

# make mrproper -----删除不必要的文件和目录.

 

#make menuconfig  生成一个.config文件  

    Linux 内核的裁剪与编译看上去是个挺简单的过程。只是对配置菜单的简单选择。但是内核配置菜单本身结构庞大，内容复杂。具体如何选择却难住了不少人。因此熟悉与了解该菜单的各项具体含义就显得比较重要。我们现在就对其作一些必要介绍：  

Linux 内核的编译菜单有好几个版本，运行：  

1）make config：进入命令行，可以一行一行的配置，这不好使用所以我们不具体介绍。  

2）make menuconfig：进入我们熟悉的 menuconfig 菜单，相信很多人对此都不陌生。  

3）make xconfig：在2.4.X 以及以前版本中 xconfig 菜单是基于 TCL/TK 的图形库的。  

     所有内核配置菜单都是通过 Config.in 经由不同脚本解释器产生.config。而目前刚刚推出的 2.6.X 内核用 QT 图形库。由 KConfig 经由脚本解释器产生。这两版本差别还挺大。从我个人角度就是爱用新东西。2.6.X的 xconfig菜单结构清晰，使用也更方便。但基于目前2.4.X 版本比较成熟，稳定，用的最多。所以这里我还是以 2.4.X 版本为基础介绍相关裁剪内容。同时因为 xconfig 界面比较友好，大家容易掌握。但它却没有 menuconfig 菜单稳定。有些人机器跑不起来。所以考虑最大众化角度，我们以较稳定，且不够友好的menuconfig为主进行介绍，它会用了，Xconfig 就没问题。

 

在选择相应的配置时，有三种选择方式，它们分别代表的含义如下：  

    Y－-将该功能编译进内核  

    N－-不将该功能编译进内核  

    M－-将该功能编译成可以在需要时动态插入到内核中的模块  

如果你是使用的是 make xconfig，那使用鼠标就可以选择对应的选项。这里使用的是 make  

menuconfig，所以需要使用空格键进行选取。在每一个选项前都有一个括号， 有的是中括

号有的是尖括号，还有圆括号。用空格键选择时可以发现，中括号里要么是空，要么是"*"，

而尖括号里可以是空，"*"和"M"这表示前者对应的项要么不要，要么编译到内核里；后者

则多一样选择，可以编译成模块。而圆括号的内容是要你在所提供的几个选项中选择一项。  

(注：其中有不少选项是目标板开发人员加的，对于陌生选项，自己不知道该选什么时建议

使用默认值)  

下面我们来看看具体配置菜单，进入内核所在目录，键入

 

#make menuconfig

 

你就会看到配置菜单具有如下一些项：

内核编译选项

1、General setup

代码成熟度选项，它又有子项：  

1.1、prompt for development and/or incomplete code/drivers  

该选项是对那些还在测试阶段的代码，驱动模块等的支持。一般应该选这个选项，除非你只是想使用 LINUX 中已经完全稳定的东西。但这样有时对系统性能影响挺大。  

 

1.2、Cross-compiler tool prefix   

交叉编译工具前缀，例如：Cross-compiler tool prefix值为: (arm-linux-)  

 

1.3、Local version - append to kernel release

内核显示的版本信息，填入 64字符以内的字符串，你在这里填上的字符口串可以用uname -a命令看到。

 

1.4、 Automatically append version information to the version string

自动在版本字符串后面添加版本信息,编译时需要有perl以及git仓库支持

 

1.5、Kernel compression mode (Gzip) --->

有四个选项，这个选项是说内核镜像要用的压缩模式，回车一下，可以看到gzip,bzip2,lzma,lxo,一般可以按默认的gzip,如果要用bzip2,lzma,lxo要先装上支持

 

1.6、Support for paging of anonymous memory (swap)

 使用交换分区或交换文件来做为虚拟内存，一定要选上。

 

1.7、System V IPC   

表示系统的进程间通信Inter Process Communication，它用于处理器在程序之间同步和交换信息，如果不选这项，很多程序运行不起来，必选。

 

1.8、POSIX Message Queues    

POSIX标准的消息队列，它同样是一种IPC。建议最好将它选上

 

1.9、BSD Process Accounting       

用户进程访问内核时将进程信息写入文件中。通常主要包括进程的创建时间/创建者/内存占用等信息。建议最好选上。

1.10、BSD Process Accounting version 3 file format

使用新的第三版文件格式,可以包含每个进程的PID和其父进程的PID,但是不兼容老版本的文件格式。

 

1.11、Export task/process statistics through netlink (EXPERIMENTAL)

通过netlink接口向用户空间导出任务/进程的统计信息,与BSD Process Accounting的不同之处在于这些统计信息在整个任务/进程生存期都是可用的

    Enable per-task delay accounting (EXPERIMENTAL)    

    在统计信息中包含进程等候系统资源(cpu,IO同步,内存交换等)所花费的时间

    Enable extended accounting over taskstats (EXPERIMENTAL)

    在统计信息中包含扩展进程所花费的时间

     

 1.12、Auditing support

审记支持，用于和内核的某些子模块同时工作，例如Security Enhanced Linux。只有选择此项及它的子项，才能调用有关审记的系统调用。

 

1.13、Enable system-call auditing support

 支持对系统调用的审计

 

1.14、IRQ subsystem  --->   

中断子系统

    Support sparse irq numbering   

    <=== 支持稀有的中断编号，关闭

 

1.15、RCU Subsystem  --->    

非对称读写锁系统 是一种高性能的kernel 锁机制，适用于读多写少环境

RCU Implementation (Tree-based hierarchical RCU)  --->

RCU 实现机制 Tree(X) Tree-based hierarchical RCU 基本数按等级划分

Enable tracing for RCU

激活跟踪

(32) Tree-based hierarchical RCU fanout value

基本数按等级划分分列值

Disable tree-based hierarchical RCU auto-balancing

 

1.16、< > Kernel .config support

这个选项允许.config文件（即编译LINUX时的配置文件）保存在内核当中

 

1.17、(17) Kernel log buffer size (16 => 64KB, 17 => 128KB)

 

1.18、[ ] Control Group support  --->     

    cgroups 支持， 文档资料 ，cgroups 主要作用是给进程分组，并可以动态调控进程组的CPU 占用率。比如A 进程分到apple 组，给予20%CPU 占用率，E 进程分easy 组，给予50%CPU 占用率，最高100% 。我目前没有此类应用场景，用到时会选择将其编译进去。

    CPU bandwidth provisioning for FAIR_GROUP_SCHED

     此选项允许用户定义的CPU带宽速率（限制）在公平的组调度运行的任务。组没有限制设置被认为是无约束和运行没有限制。

    Group scheduling for SCHED_RR/FIFO

      此功能可以让您显式地分配真实的CPU带宽任务组。

 

1.19、-*- Namespaces support  --->  

命名空间支持，允许服务器为不同的用户信息提供不 同的用户名空间服务

    [*]   UTS namespace      

    通用终端系统的命名空间。它允许容器，比如Vservers利用UTS命名空间来为不同的服务器提供不同的UTS。如果不清楚，选N。

    [*]   IPC namespace   

    IPC命名空间，不确定可以不选

    [*]   User namespace (EXPERIMENTAL)

    User命名空间，不确定可以不选

    [*]   PID Namespaces   

    PID命名空间，不确定可以不选

    [*]   Network namespace   

 

1.20、Automatic process group scheduling    自动进程组调度

 

1.21、[ ] enable deprecated sysfs features to support old userspace tools

 

1.22、-*- Kernel->user space relay support (formerly relayfs)   

在某些文件系统上( 比如debugfs ) 提供从内核空间向用户空间传递大量数据的接口，我目前没有此类应用场景

 

1.23、   [*] Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support    

用于在真正内核装载前，做一些操作（俗称两阶段启动），比如加载module ，mount 一些非root 分区，提供灾难恢复shell 环境等， 资料 ，我是期望直接从kernel image 直接启动，所以没选它

 

1.24、Initramfs source file(s)    

initrd已经被initramfs取代,如果你不明白这是什么意思,请保持空白

 

1.25、Optimize for size

这个选项将在GCC 命令后用 “-Os ” 代替 “-O2 ″参数，这样可以得到更小的内核。没必要选。选上了有时会产生错误的二进制代码。

 

1.26、Enable full-sized data structures for core：在内核中使用全尺寸的数据结构.禁用它将使得某些内核的数据结构减小以节约内存,但是将会降低性能。

 

1.27、Enable futex support：快速用户空间互斥体可以使线程串行化以避免竞态条件,也提高了响应速度.禁用它将导致内核不能正确的运行基于glibc的程序。

 

1.28、Enable eventpoll support：支持事件轮循的系统调用。

 

1.29、Use full shmem filesystem：除非你在很少的内存且不使用交换内存时，才不要选择这项。后面的这四项都是在编译时内存中的对齐方式，0 表示

编译器的默认方式。使用内存对齐能提高程序的运行速度，但是会增加程序对内存的使用量。内核也是一组程序呀。

    Enable VM event counters for /proc/vmstat：允许在/proc/vmstat中包含虚拟内存事件记数器。

    [*] Disable heap randomization

禁用随机heap（heap堆是一个应用层的概念，即堆对CPU是不可见的，它的实现方式有多种，可以由OS实现，也可以由运行库实现,如果你愿意，你也可以在一个栈中来实现一个堆）

 

1.30、Choose SLAB allocator (SLAB)  --->

选择内存分配管理器（强烈推荐使用SLUB）

 

1.31、[ ] Configure standard kernel features (for small systems)  --->  

这个选项可以让内核的基本选项和设置无效或者扭曲。这是用于特定环境中的，它允许“非标准”内核。你要是选它，你一定要明白自己在干什么。这是为了编译某 些特殊用途的内核使用的，例如引导盘系统。配置标准的内核特性(为小型系统)

    Enable 16-bit UID system calls：允许对UID系统调用进行过时的16-bit包装。

    Sysctl syscall support  几乎使用不到这一选项，不选它可以轻微使内核变小

    Include all symbols in kallsyms：在kallsyms中包含内核知道的所有符号,内核将会增大300K。

    Enable support for printk：允许内核向终端打印字符信息,在需要诊断内核为什么不能运行时选择。

    BUG() support：显示故障和失败条件(BUG 和WARN),禁用它将可能导致隐含的错误被忽略。

    Enable ELF core dumps：内存转储支持,可以帮助调试ELF格式的程序。

 

1.32、[*] Profiling support

不选剖面支持，用一个工具来扫描和提供计算机的剖面图。支持系统评测（对于大多数用户来说并不是必须的）

 

1.33、OProfile system profiling

OProfile评测和性能监控工具

 

1.35、[ ]   OProfile multiplexing support (EXPERIMENTAL)   

 

1.34、Kprobes

调试内核除非开发人员，否则不选

 

1.35、Optimize trace point call sites   

 

1.36、GCOV-based kernel profiling  

        [ ] Enable gcov-based kernel profiling 不选

  

 

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2、Enable loadable module support   

 

加载模块支持

2.1 Forced module loading  

允许强制加载模块

 

2.2 Module unloading   

允许卸载已经加载的模块

 

2.3 Forced module unloading

允许强制卸载正在使用中的模块(比较危险)这个选项允许你强行卸除模块，即使内核认为这不安全。内核将会立即移除模块，而不管是否有人在使用它（用 rmmod -f 命令）。这主要是针对开发者和冲动的用户提供的功能。如果不清楚，选N。

 

2.4 Module versioning support

有时候，你需要编译模块。选这项会添加一些版本信息，来给编译的模块提供独立的特性，以使不同的内核在使用同一模块时区别于它原有的模块。这有时可能会有点用。如果不清楚，选N。允许使用其他内核版本的模块(可能会出问题)

 

2.5 Source checksum for all modules

为所有的模块校验源码,如果你不是自己编写内核模块就不需要它这个功能是为了防止你在编译模块时不小心更改了内核模块的源代码但忘记更改版本号而造成版本冲突。如果不清楚，选N。

  

 

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3、Enable the block layer  

 

块设备支持

块设备支持,使用硬盘/USB/SCSI设备者必选这选项使得块设备可以从内核移除。如果不选，那么 blockdev 文件将不可用，一些文件系统比如 ext3 将不可用。这个选项会禁止 SCSI 字符设备和 USB 储存设备，如果它们使用不同的块设备。选Y，除非你知道你不需要挂载硬盘和其他类似的设备。不过此项无可选项

 

3.1 Support for large (2TB+) block devices and files

仅在使用大于2TB的块设备时需要

 

3.2 Block layer SG support v4

通用scsi块设备第4版支持

 

3.3 Block layer data integrity support  

块设备数据完整性支持

 

3.4 Block layer bio throttling support  

可用于限制设备的IO速度

 

3.5 Partition Types

    Advanced partition selection

    如果你想要在linux上使用一个在其他的介质上运行着操作系统的硬盘时，选择Y，如果你不确定时可以选N

 

3.6 IO Schedulers

    IO调度器I／O是输入输出带宽控制，主要针对硬盘，是核心的必须的东西。这里提供了三个IO调度器。

     Deadline I/O scheduler  

    使用轮询的调度器,简洁小巧,提供了最小的读取延迟和尚佳的吞吐量,特别适合于读取较多的环境(比如数据库)Deadline I／O调度器简单而又紧密，在性能上和抢先式调度器不相上下，在一些数据调入时工作得更好。至于在单进程I／O磁盘调度上，它的工作方式几乎和抢先式调度器相同，因此也是一个好的选择。

 

    CFQ I/O scheduler

    使用QoS策略为所有任务分配等量的带宽,避免进程被饿死并实现了较低的延迟,可以认为是上述两种调度器的折中.适用于有大量进程的多用户系统CFQ调度器尝试为所有进程提供相同的带宽。它将提供平等的工作环境，对于桌面系统很合适。

 

    Default I/O scheduler (CFQ)

    默认IO调度器我这样理解上面三个IO调度器：

    抢先式是传统的，它的原理是一有响应，就优先考虑调度。如果你的硬盘此时在运行一项工作，它也会暂停下来先响应用户。    期限式则是：所有的工作都有最终期限，在这之前必须完成。当用户有响应时，它会根据自己的工作能否完成，来决定是否响应用户。    CFQ则是平均分配资源，不管你的响应多急，也不管它的工作量是多少，它都是平均分配，一视同仁的。

    ( *) Deadline     

    (  ) CFQ   

    (  ) No-op

 

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