一篇最完善可行的Linux 2.6.10内核升级文档

huangki | 05 三月, 2005 23:22

Linux 2.6.10 kernel installation

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，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。

升级开始！

为RH9升级Kernel (2.4.xx - 2.6.xx), 顺便加上iptables IPP2P支持,
用于限制网络中P2P类软件下载. (一切操作是在root用户下,下载的软件放在/opt/soft/相关目录下)

L一.Preparation:
1.参考2.6.xx内核软件包文档(Documentation/Changes)中的软件升级需求升级了ps工具程序到最新版本(是到http://www.rpmfind.net下载对应redaht或者fedora的procps-3.2.5-1.src.rpm,然后运行rpmbuild
--rebuild procps-3.2.5-1.src.rpm, 安装编译好的RPM包即可)
安装module-init-tools-3.0.tar.bz2:(http://www.kernel.org )
tar -zxvf module-init-tools-3.0.tar.gz
cd module-init-tools-3.0
./configure --prefix=/
make moveold
make
make install
./generate-modprobe.conf /etc/modprobe.conf

命令"make moveold"将把系统原来的modutils工具程序改名为"*.old"(比如,lsmod.old等等).
NOTE! 这是非常重要的一步, 千万不要省略. 这将使得你可以继续使用原有的linux-2.4.x系统,
因为在2.4.x系统下, 新的module-init-tools工具包实际上是倚赖原来"*.old"程序来加载内核模块.
如果忘记了这一步也不要紧张, 可以先下载并安装原来的modutils程序包, 然后按照上面的步骤重来一遍就可以了.
新的module-init-tools工具包不再使用原来的/etc/modules.conf配置文件了,
而是使用新的配置文件/etc/modprobe.conf. 因此必需用命令"./generate-modprobe.conf
/etc/modprobe.conf"来生成新的配置文件/etc/modprobe.conf.
如果你使用devfs系统你还需要复制modprobe.devfs 到/etc目录下。
2.安装modutils-2.4.26-16.i386.rpm:(http://www.rpmfind.net)
rpm -iUvh modutils-2.4.26-16.i386.rpm

3.下载新的mkinitrd/lvm2软件包
http://www.rpmfind.net
下载 mkinitrd和lvm2最新版本并安装.
rpm -iUvh mkinitrd-xxx.rpm lvm2-xxxx.rpm --nodeps
否则在make install时候会提示以下错误：
No module mptbase found for kernel 2.6.10, aborting.
mkinitrd failed
make[1]: *** [install] Error 1
make: *** [install] Error
4.下载最新的内核(http://kernel.org/pub/linux/kernel/)
linux-2.6.10.tar.bz2或者linux-2.6.10.tar.bz2(最好将内核拷到/usr/src,这样解压方便一点)

解压:
cd /usr/src
tar -xjpvf linux-2.6.10.tar.bz2或者
tar -xzpvf linux-2.6.10.tar.gz
5. Pathc iptables
到http://www.netfilter.org下载最新的iptables和patch-o-matic-ng软件包.
需要注意的是：
1)先卸载了系统原先的iptables软件包
rpm -qa |grep iptables
rpm -e --nodeps iptables-devel
rpm -e --nodeps iptables
2)解压软件包
tar -xjpvf iptables-1.3.0.tar.bz2
tar -xjpvf patch-o-matic-ng-20050225.tar.bz2
cd patch-o-matic-ng-20050225
./runme extra
输入内核源代码的路径/usr/src/linux-2.6.10
输入iptables源代码的路径/opt/soft/iptables/iptables-1.3.0
然后按你自己的需要把iptables的扩展补丁打到内核(要实现封杀bt一定要选上ipp2p这扩展)
在以下配置内核部分,需要:
把networking support-->networking options-->networking packet
filtering-->IP:netfilter configruation-->ipp2p match选上

二.Kernel Configuration
1.内核配置很费事,选项太多了,最好用默认的.在linux-2.6.10/arch下有很多关于各种机子的配置:
alpha cris ia64 m68knommu ppc sh sparc64 x86_64
arm h8300 m32r mips ppc64 sh64 um
arm26 i386 m68k parisc s390 sparc v850
找到你的机子对应的目录,里面会有一个defconfig文件,就是对应机子的默认配置,很不错,如果你的配置跟我的一样的话,几乎不许要改什么地方.

配置可以使用make menuconfig,make xconfig,make
gconfig这三个命令中的任何一个,第一个图形界面和控制台下都能用,后两个只能在图形界面下使用,我喜欢在字符界面下工作,所以用make
menucofig
cd /usr/src/linux-2.6.10
cp arch/i386/defconfig ./.config
make menuconfig或者make xconfig,make gconfig
三.Compile Kernel
这一步没什么好说的,不需要你做什么
make
make modules
make modules_install
make install
如果你想偷懒的话可以用:
make && make modules && make modules_install && make install
然后就可以去喝杯咖啡,休息一下什么的.如果你想让它编译完连机子都关了的话,用下面这条命令
make && make modules && make modules_install && make install
&& poweroff
四.Problems
1.不认识root=LABEL/的问题:
如果重新启动新内核无法进入出现root=LABEL/不能识别,用原来的内核启动系统,编辑/boot/grub/grub.conf

vi /boot/grub/grub.conf
找到:
title Red Hat Linux (2.6.10)
root (hd0,3)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.10 ro root=LABEL=/
initrd /boot/initrd-2.6.10.img
去掉 root=LABEL=/
title Red Hat Linux (2.6.10)
root (hd0,3)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.10 ro
initrd /boot/initrd-2.6.10.img
重启.
2.Hotplug问题(源自snoopyxp大哥的<<2.4->2.6内核升级指南>>)
当然, 首先要在内核配置时配置了HOTPLUG的支持. 然后,
由于/proc/ksyms改名为/proc/kallsyms, 所以必需修改启动脚本/etc/rc.sysinit.
为了兼容原有的linux-2.4.x系统, 可以加上下面几行:
#
# ----- KERNEL 2.6.x support ------
# This is for compatibility between kernel-2.4.x and
kernel-2.6.x
#
UNAME=`uname -r`
KERNELVER=$
if [ "$KERNELVER" = "2.6" ]; then
#
# This is kernel-2.6.x
#
KSYMS=/proc/kallsyms
else
#
# This is kernel-2.4.x
#
KSYMS=/proc/ksyms
fi
然后, 把rc.sysinit文件中所有出现/proc/ksyms的地方都换成"$KSYMS"变量引用. 配置好后,
还必需下载hotplug的用户态辅助工具包:http://www.kernel.org/pub/linux/uti...
4_03_11.tar.gz. 解开这个包以后, 直接"make install"就可以了.
它将产生/etc/hotplug/配置目录.

3.USB问题
USB问题主要是因为2.6内核中的这些模块已经改名了
USB-2.0的host控制器的内核模块名字仍然是ehci-hcd
USB-1.1的host控制器的内核模块名字已经从usb-ohci改为ochi-hcd
通用USB host控制器的内核模块名字已经从usb-uhci该为uhci-hcd.
USB键盘的模块名字从keybdev变为usbkbd
支持USB鼠标的模块名字也从mousedev改为usbmouse
因此, 我们必需修改启动脚本/etc/rc.sysinit文件. 同时必须兼容原有的2.4.x系统:
首先修改/etc/modprobe.conf
找到:
alias usb-controller usb-ohci
alias usb-controller1 ehci-hcd
把它改为:
alias usb-controller ohci-hcd
alias usb-controller1 ehci-hcd
修改/etc/rc.sysinit
2.6内核默认将HID编进内核,这样将不会生成hid,usbmouse,和usbkbd模块,也不会有USBMOUSE,USBKEYBOARD选项

Device Drivers--->
USB support--->
<*>USB Human Interface Device(full HID)support
[*]HID layer inout support
[ ]/dev/hiddev raw HID device support
#///////////////////////////////////////////////////////////////////

#MOdify by June.Hn.
#2.6内核中找不到usbdevfs
#odl:
#if [ $usb = 1 -a ! -f /proc/bus/usb/devices ]; then
# action $"Mounting USB filesystem: " mount -t usbdevfs
usbdevfs /proc/bus/usb
#fi
if [ "$KERNELVER" = "2.4" ]; then
if [ $usb = 1 -a ! -f /proc/bus/usb/devices ]; then
action $"Mounting USB filesystem: " mount -t usbdevfs usbdevfs
/proc/bus/usb
fi
fi
#end
#///////////////////////////////////////////////////////////////

needusbstorage=
if [ $usb = "1" ]; then
#//////////////////////////////////////////////////////////////

#Add by June.Hn.
if [ "$KERNELVER" = "2.6" ]; then
needusbstorage=`LC_ALL=C grep -e "^I.*Cls=08"
/sys/bus/usb/devices 2>/dev/null`
#LC_ALL=C grep 'hid' /sys/bus/usb/drivers || action
$"Initializing USB HID interface: " modprobe usbhid 2>
/dev/null
else
#end
#///////////////////////////////////////////////////////////////

needusbstorage=`LC_ALL=C grep -e "^I.*Cls=08"
/proc/bus/usb/devices 2>/dev/null`
LC_ALL=C grep 'hid' /proc/bus/usb/drivers || action
$"Initializing USB HID interface: " modprobe hid 2> /dev/null
fi
#//////////////////////////////////////////////////////////

#Modify by June.Hn.
#2.6内核中被编进内核,不需要加载
#old:
#action $"Initializing USB keyboard: " modprobe keybdev 2>
/dev/null
#action $"Initializing USB mouse: " modprobe mousedev 2>
/dev/null
#new:
if [ "$KERNELVER" = "2.4" ]; then
action $"Initializing USB keyboard: " modprobe keybdev 2>
/dev/null
action $"Initializing USB mouse: " modprobe mousedev 2>
/dev/null
fi
#end
#/////////////////////////////////////////////////////////////////

fi
如果把USB Human Interface Device(full
HID)support编译成模块,有USBMOUSE,USBKEYBOARD选项
Device Drivers--->
USB support--->
USB Human Interface Device(full HID)support
[*]HID layer inout support
[ ]/dev/hiddev raw HID device support
USB HID Boot Protocol drivers--->
[*]USB HIDBP Keyboard(simple Boot)support
[*]USB HIDBP Mouse(simple Boot)support
如果你要把它作为模块,请参考snoopyxp大哥的<<2.4->2.6内核升级指南>>中的这一段
# ----- KERNEL 2.6.x support ------
# This is for compatibility between kernel-2.4.x and
kernel-2.6.x
#
UNAME=`uname -r`
KERNELVER=$
if [ "$KERNELVER" = "2.6" ]; then
#
# This is kernel-2.6.x
#
KSYMS=/proc/kallsyms
KEYBDEV_NAME=usbkbd
MOUSEDEV_NAME=usbmouse
else
#
# This is kernel-2.4.x
#
KSYMS=/proc/ksyms
KEYBDEV_NAME=keybdev
MOUSEDEV_NAME=mousedev
fi
然后,
把/etc/rc.sysinit脚本文件中出现keybdev和mousedev的地方都改为$KEYBDEV_NAME和$MOUSEDEV_NAME.
把脚本文件/etc/rc.sysinit中的needusbstorage部分从:
needusbstorage=
if [ $usb = "1" ]; then
needusbstorage=`LC_ALL=C grep -e "^I.*Cls=08"
/proc/bus/usb/devices 2>/dev/null`
LC_ALL=C grep 'hid' /proc/bus/usb/drivers || action
$"Initializing USB HID interface: " modprobe hid 2> /dev/null
action $"Initializing USB keyboard: " modprobe $KEYBDEV_NAME
2> /dev/null
action $"Initializing USB mouse: " modprobe $MOUSEDEV_NAME 2>
/dev/null
fi
改为:
needusbstorage=
if [ $usb = "1" ]; then
if [ "$KERNELVER" = "2.6" ]; then
needusbstorage=`LC_ALL=C grep -e "^I.*Cls=08"
/sys/bus/usb/devices 2>/dev/null`
LC_ALL=C grep 'hid' /sys/bus/usb/drivers || action
$"Initializing USB HID interface: " modprobe usbhid 2>
/dev/null
else
needusbstorage=`LC_ALL=C grep -e "^I.*Cls=08"
/proc/bus/usb/devices 2>/dev/null`
LC_ALL=C grep 'hid' /proc/bus/usb/drivers || action
$"Initializing USB HID interface: " modprobe hid 2> /dev/null
fi
action $"Initializing USB keyboard: " modprobe $KEYBDEV_NAME
2> /dev/null
action $"Initializing USB mouse: " modprobe $MOUSEDEV_NAME 2>
/dev/null
fi