第十一講____Linux內(nèi)核定制及編譯方法

1、重點(diǎn)討論如何自定義和編譯Linux內(nèi)核、目的、了解Linux內(nèi)核的主要模塊組件、了解如何自定義或配置內(nèi)核、Linux內(nèi)核的編譯過(guò)程以及如何使用相關(guān)命令。Linux內(nèi)核系統(tǒng)模塊組件，1，進(jìn)程調(diào)度模塊Linux將進(jìn)程用作系統(tǒng)資源分配的基本單元，并使用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程高級(jí)算法驗(yàn)證每個(gè)進(jìn)程使用處理器是否合理。流程調(diào)度模塊主要管理和控制流程使用的處理器。2、記憶體管理模塊Linux的記憶體管理模塊使用高級(jí)虛擬存儲(chǔ)機(jī)制實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程的存儲(chǔ)管理。提供高度可靠的存儲(chǔ)保護(hù)措施，通過(guò)授予進(jìn)程不同的權(quán)限，并防止用戶(hù)直接訪問(wèn)系統(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)安全。此外，每個(gè)用戶(hù)進(jìn)程都分配了獨(dú)立于徐璐的虛擬地址空間。Linux

2、內(nèi)核系統(tǒng)模塊配置和功能，3，文件系統(tǒng)模塊Linux中的文件系統(tǒng)模塊，利用高級(jí)虛擬文件系統(tǒng)(VFS)技術(shù)屏蔽各種檔案系統(tǒng)的差異，并提供用于處理各種檔案系統(tǒng)的集成界面。支持90多個(gè)物理檔案系統(tǒng)和多種物理檔案系統(tǒng)。另一方面，Linux將各種硬件設(shè)備視為特殊文件，通過(guò)管理文件來(lái)管理設(shè)備，并且非常方便和有效。4、網(wǎng)絡(luò)介面模塊Linux具有最強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。網(wǎng)絡(luò)介面模塊通過(guò)套接字機(jī)制實(shí)現(xiàn)電腦之間的網(wǎng)絡(luò)通信，并使用網(wǎng)絡(luò)層模型支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。5、進(jìn)程間通信模塊進(jìn)程間通信模塊確保Linux支持包括最基本的信息和管道在內(nèi)的各種進(jìn)程間通信機(jī)制，并支持信息隊(duì)列、信號(hào)量、共享內(nèi)存等。Linux內(nèi)核編譯模

3、式：1，編譯到內(nèi)核：內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)可以支持該功能。優(yōu)點(diǎn)是方便、快速，并且可以在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)使用。缺點(diǎn)是內(nèi)核變得很大。同時(shí)降低系統(tǒng)安全性。2、編譯為模塊：內(nèi)核啟動(dòng)后可以動(dòng)態(tài)加載。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)使內(nèi)核太大。缺點(diǎn)是必須直接調(diào)用這些模塊。(主流)、內(nèi)核配置介面(#make menuconfig):內(nèi)核配置主要選項(xiàng)和功能：1。代碼成熟度prompt for development and，2 .General setup 1)在local version-append to kernel release內(nèi)核版本后添加自定義版本id(例如，直接輸入：test)。2)automatically append ver

4、sion information to the version string會(huì)自動(dòng)在版本字符串后添加版本標(biāo)識(shí)信息。編譯需要perl和git倉(cāng)庫(kù)支持。3)swap(support for paging of anonymous memory)內(nèi)核使用交換分區(qū)或交換文件作為虛擬內(nèi)存。4)System V IPC支持System V的inter-process communication s(IPC)，很多程序都需要此功能。5)POSIX Message Queues POSIX消息隊(duì)列。6)BSD Process Accounting將流程統(tǒng)計(jì)信息(包括流程創(chuàng)建時(shí)間、作者、指令名稱(chēng)、內(nèi)存使用量等信

5、息)記錄在文件的用戶(hù)級(jí)系統(tǒng)調(diào)用中。7)export task/process statistics through netlink(experimental)通過(guò)netlink界面將任務(wù)/過(guò)程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)出到用戶(hù)空間。8)UTS Namespaces支持UTS命名空間。9)某些內(nèi)核模塊(如SELinux)需要牙齒的9)審計(jì)支持審計(jì)支持，還必須選擇子體以審計(jì)系統(tǒng)調(diào)用。10)Kernel。config support將內(nèi)核的配置信息編譯到內(nèi)核中，以后可以通過(guò)腳本/extract-ikconfig腳本提取該信息。11)Create deprecated sysfs files會(huì)建立過(guò)時(shí)的sysfs檔案

6、系統(tǒng)。12)內(nèi)核用戶(hù)空間relay支持(formerly relay fs)提供了將大量數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間傳送到用戶(hù)空間的接口。13) initial ram文件系統(tǒng)和ram磁盤(pán)(initramfs/initrd)支持內(nèi)存文件系統(tǒng)(init ramfs/initrd)。14)optimize for size(look out for broken compilers！)在編譯時(shí)優(yōu)化內(nèi)核大小。15)適用于小型系統(tǒng)的configure standard kernel features(for small systems)配置標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核功能。3 .loadable module support 1)E

7、nable loadable module support打開(kāi)可加載模塊支持。打開(kāi)時(shí)必須通過(guò)“make modules _ install”。2)使用Module unloading，您可以卸載已加載的模塊。3)Forced module unloading允許強(qiáng)制卸載正在使用的模塊。4)模塊版本支持允許使用不同內(nèi)核版本的模塊。5)Source checksum for all modules檢查所有模塊的源代碼。6)Automatic kernel module loading允許內(nèi)核運(yùn)行modprobe以自動(dòng)加載所需的模塊。4 .使用大于2TB的塊設(shè)備時(shí)，必須選擇Block layer(塊

8、設(shè)備層)1)Support for Large Block Devices。2)支持跟蹤塊操作塊隊(duì)列IO跟蹤。3)使用大于2TB的文件時(shí)需要支持for Large Single Files。4)IO調(diào)度程序IO調(diào)度程序。5 .處理器類(lèi)型和功能1)Tickless System (Dynamic Ticks)支持動(dòng)態(tài)時(shí)鐘。2)高解析時(shí)間支持支持高分辨率時(shí)鐘。3)對(duì)稱(chēng)多處理支持對(duì)稱(chēng)多處理器支持，例如使用多個(gè)CPU或多核心處理器CPU。4)Subarchitecture Type處理器的子體系結(jié)構(gòu)類(lèi)型。5)paravirtual ization support(experimental)支持并行運(yùn)行

9、雙Linux系統(tǒng)。6)Processor系列處理器系列，根據(jù)實(shí)際使用的CPU進(jìn)行選擇。7)一般x86支援一般x86支援一般x86支援。8)HPET Timer Support HPET是取代8254芯片的下一代計(jì)時(shí)器。9)Preemption Model內(nèi)核搶占模式。10)local APIC support on uniprocessors支持多處理器APIC。11)機(jī)器檢查執(zhí)行會(huì)在CPU偵測(cè)到系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)通知核心。12)Toshiba laptop support Toshiba筆記本電腦模塊支持。13)Dell laptop support戴爾筆記本電腦模塊支持。14)enable X86

10、 board specific fixups for reboot修復(fù)了某些舊X86主板上的錯(cuò)誤。15)/dev/CPU/micro code-Intel IA32 CPU micro code support支持IA32微碼，僅適用于Intel CPU。16)/dev/CPU/*/MSR-Model-Specific Register support支持模型特定注冊(cè)程序(MSR)寄存器。17)/dev/CPU/*/CPUID-CPU信息支持從/dev/cpu/x/cpuid中獲取CPU唯一標(biāo)識(shí)符(CPUID)。18)車(chē)手固件車(chē)手固件。19)高內(nèi)存支持支持最大內(nèi)存。20)內(nèi)存模型內(nèi)存模式。21

11、) 64位內(nèi)存和I/o資源(experimental)使用64位內(nèi)存和I/o資源。22)對(duì)于內(nèi)存大于4GB的系統(tǒng)，allocate 3rd-level page tables from highmem將用戶(hù)空間中的頁(yè)面表放在高內(nèi)存區(qū)域，從而節(jié)省寶貴的低端內(nèi)存。23)Math emulation數(shù)學(xué)輔助處理器模擬。24)內(nèi)存類(lèi)型范圍注冊(cè)(mtrr)支持將PCI/AGP總線(xiàn)的顯示卡速度提高一倍以上。25)Boot from EFI support EFI是取代現(xiàn)有BIOS的技術(shù)。26)enable seccomp to safely compute untrusted bytecode允許secc

12、omp安全地計(jì)算不可靠的代碼。27)Timer frequency內(nèi)核時(shí)鐘頻率。28)kexec system call kexec系統(tǒng)調(diào)用。29)內(nèi)核崩潰亞當(dāng)斯生成內(nèi)核崩潰轉(zhuǎn)儲(chǔ)。30)內(nèi)部版本a relocatable kernel(experimental)設(shè)置內(nèi)核的重新定位信息。31)Compat VDSO support支持虛擬動(dòng)態(tài)鏈接共享對(duì)象(VDSO)。6 .電源管理選項(xiàng)1)電源管理支持包括APM和ACPI標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的電源管理。2)CPU Frequency scaling允許動(dòng)態(tài)更改CPU時(shí)鐘速度，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和冷卻目的。7 .巴士選項(xiàng)(PCI、PCMCIA、eisa、MCA、i

13、sa)(巴士選項(xiàng))1)支持PCI的PCI巴士。2) ISA支持支持ISA總線(xiàn)。3) MCA支持微通道總線(xiàn)。4)NatSemi SCx200支持AMD Geode處理器的機(jī)械功能支持。5)支持PC卡(PCMCIA/cardbus)支持PCMCIA卡(主要用于筆記本電腦)。6) PCI熱插頭支持PCI熱插拔。，8 .executable file formats 1)kernel support for elf binaries elf是開(kāi)放平臺(tái)上最常用的二進(jìn)制檔案格式，支持動(dòng)態(tài)連接，并支持多種硬件平臺(tái)。2)kernel support for a . out and EC off binarie

14、s中現(xiàn)有UNIX系統(tǒng)的可執(zhí)行文件格式。3)Kernel support for MISC binaries允許將二進(jìn)制軟件包分層結(jié)構(gòu)插入內(nèi)核，Java，以NET、Python、Lisp等語(yǔ)言編寫(xiě)的程序需要。9 .Networking(網(wǎng)絡(luò))1)Networking options網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)。2)Amateur Radio support業(yè)余無(wú)線(xiàn)電支持。3)irda(infrared(infrared)subsystem support紅外線(xiàn)支援，4)Bluetooth subsystem support支援藍(lán)牙技術(shù)5)generic IEEE 802.11 networking stack通用無(wú)

15、線(xiàn)lack7) IEEE 802.11i CCMP支援IEEE 802.11i CCMP。8)IEEE 802.11i TKIP加密支持IEEE 802.11i TKIP。9)軟件MAC add-on to the IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)堆疊支持將MAC地址添加到IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)堆棧中。10 .Device Drivers(驅(qū)動(dòng)程序)1)Generic Driver Options通用車(chē)手選項(xiàng)。2)連接器-統(tǒng)一使用者空間kernel spacelinker整合使用者空間和核心空間連接器。3)內(nèi)存技術(shù)設(shè)備(MTD)照常在數(shù)碼相機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的閃存卡上支持特殊的存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)備。4) parallelport支持的打印機(jī)并行端口支持。5)隨插即用支持的隨插即用支持。6)塊設(shè)備支持塊設(shè)備。7)Misc devices支持其他設(shè)備。8)支持ATA/ATAPI/mfm/RLL的ide硬盤(pán)和ATAPI光驅(qū)。9)SCSI設(shè)備支持支持SCSI設(shè)備。10)串行ATA和并行ATA驅(qū)動(dòng)