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在2013年结束前,Linux Torvalds宣布Linux内核3.13分支中的第六个候选版本已发布,即时可用。

Linux内核3.13 RC6仅包含了很小数量的一些提交,使得此次候选版本成为了迄今体积最小的一个,至少在这一个开发周期中如此。

Linus Torvalds在官方发布中说道:“正如我们之前期望的那样,整个一周假期都没有什么大的bug出现。因此,我们这次只有一些小的随机更新:驱动方面(例如无限宽带、GPU、CPUfreg、libata、块设备等),一些小的文件系统修复(ext4/jdb2),以及一些ARM SoC方面的更新。x86、perCPU 和 cgroup 方面的更新很少。甚至没什么值得注意的,只有81个很平常的小提交。”

大神平常是非常健谈的,但是对于年底的这次小发布却如此惜字如金,估计是为了避免更多的非议,打算过个好年。

Linus Torvalds还在12月18号庆祝了自己的生日,但并没有大操大办。

Linux内核 3.13 RC6 的亮点

  • 修正了音频pins的数目(drm/radeon/dce6)
  • 在Cayman上禁用了SS(drm/radeon/dpm)
  • 检查了扬声器分配和SAD代码中的0计数(drm/radeon)
  • 修复了拔掉块设备时的内存泄露问题
  • 修复了SDHI资源的大小
  • 修复了执行缓存中分配内存失败后仍然释放引用的问题(drm/i9150)
  • 修复了 resetstatus 中对 batchobj 的错误引用释放
  • Sandybridge+ 启用了正确的 GMCH\_CTRL 注册
  • 对废弃的消息 JBD->JBD2 进行了重命名
  • 增加对 ValleyView Soc 的支持
  • 增加对 PWM 背光电源的支持

完整的修改、改进以及修复列表请参看官方修改日志

下载Linux内核3.13 RC6:

请注意这是一个测试版本,仅用于测试目的,请不要用在任何生产环境中。


via: http://news.softpedia.com/news/Linus-Torvalds-Releases-Last-Linux-Kernel-3-13-RC-for-2013-412622.shtml

译者:Mr小眼儿 校对:Caroline

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出

Novell的网络协议IPX通常用于Windows系统和NetWare服务器(The IPX protocol)。IPX代表网间分组交换(Internetwork Packet Exchange)。这是一个网络层协议通常与传输层的SPX协议同时使用。

为了使NetWare服务器在服务的网络中有相同的IPX地址,启用下一个特性(IPX: Full internal IPX network)。不然,每个网络都会看到服务器一个不同的IPX地址。

注意:IPX协议使用IPX寻址,而不是IP寻址。IP地址不是计算机网络中唯一的网络地址。

对于在Apple网络中的Linux系统,需要启用Appletalk(Appletalk protocol support)。苹果计算机和苹果打印机通常使用Appletalk在网络间通信。Appletalk不需要一台中心路由器/服务器并且网络系统是即插即用的。

在Appletalk网络中Linux系统需要使用IP需要"Appletalk interfaces support"(AppleTalk接口支持)。

下一个特性允许用户在Appletalk中使用IP隧道(Appletalk-IP driver support)。

接下来,这个特性允许IP包被封装成Apppletalk帧(IP to Appletalk-IP Encapsulation support)。在网络中,帧是一种标记包的开始和结束的特殊序列位。这个特性会将IP包放在Appletalk包内部。

这个特性允许为先前的特性解包(Appletalk-IP to IP Decapsulation support)。解包器会将IP包从Appletalk包中拿出。

这是另外一个协议层称为"X.25" (CCITT X.25 Packet Layer)。这个协议层通常用于非常大的网络,就像国家公网。许多银行使用这个在他们的扩展网络系统里。X25(拼成"X25"或"X.25")网络拥有将进入数据包打包的包分组交换机。X25正在被更简单的IP协议代替。X25是一个不如TCP/IP有效率的旧协议,但是一些公司发现它在大型、复杂的网络中很有用。

LAPB是用于X.25的数据链路层(LAPB Data Link Driver)。如果上面的启用了,那么这也应该同时启用。LAPB代表的是"Link Access Procedure Balanced"(链路访问过程平衡)。LAPB同样也用于以太网和X.21网卡中(这里没有打错)。X.21是用于物理层(硬件),X.25用于网络层。LPAB会检查错误并确保包被放回正确的序列中。

Nokia调制解调器使用的电话网络协议通常称作"PhoNet"(Phonet protocols family)。Linux计算机远程控制Nokia电话机需要这个特性。

下一个网络通常是用于不同自动设备间的小型无线连接(IEEE Std 802.15.4 Low-Rate Wireless Personal Area Networks support)。802.15.4是一种需要很少电量的简单低数据率协议。这个无线协议最大可扩展到10米。这在通过无线网络连接机器人传感器时是很有用的。任何不该有线缆的机械可能都会从这个代替了绳子的本地无线网络中获益。

如果启用了上面的特性,那么最好明智地启用这个IPv6 压缩特性(6lowpan support over IEEE 802.15.4)。

支持物理层 IEEE 802.15.4协议的SoftMac设备可以启用这个特性(Generic IEEE 802.15.4 Soft Networking Stack (mac802154))。

当有许多包需要传输时,内核必须决定先发送哪一个(它们不能一次全部发送),所以这个特性帮助内核区分包的优先级(QoS and/or fair queuing)。如果不启用这个,那么内核会使用"first come, first serve approach"("谁先到,谁先服务")。这可能意味着紧急的网络消息需要等待才能轮到它们传输。

在有数据中心服务器的网络中,这个特性强烈建议启用(Data Center Bridging support)。这个特性增强了以太网对数据中心网络的连接。

DNS查询可以在下一个选项中启用(DNS Resolver support)。大多数存储DNS缓存的系统允许计算机无需DNS服务器的辅助下执行DNS查询。

接下来是另一个用于多跳专用网状网络(B.A.T.M.A.N. Advanced Meshing Protocol)。"B.A.T.M.A.N."代表"better approach to mobile ad-hoc networking"(更好接入移动专用网络)。这个工作与有线和无线网络。专用网络没有中心像路由器这类中心设置。每台网络上的设备就像个一台路由器。网状网络是一个简单的概念。每个节点必须路由发送给它的数据。在这个网状网络中,每台计算机连接到全部或几乎全部其他网络设备。当这样的网络画在纸上成为一张地图时,这个网络看上去就像一张网。

当许多网状节点连接到相同的LAN和网时,一些网络信号可能会回环(Bridge Loop Avoidance)(避免桥回环)。这个特性可以避免此类的回环。这些回环可能永远不会结束或者降低性能。避免这样的回环被称为"Bridge Loop Avoidance (BLA)"。

分布式ARP表(Distributed ARP Tables (DAT))被用于增强ARP在稀疏无线网状网络的可靠性(Distributed ARP Table)。

BATMAN协议有些开发者需要用到的调式特性(B.A.T.M.A.N. Debugging)。对于任何调试特性,通常最好禁用它来节省空间以及得到一个更好优化后的内核。

虚拟化环境可以从"Open vSwitch"中得益。这是一个多层以太网交换机。Open vSwitch支持大量的协议。

虚拟机、hypervisor、主机之间的网络连接需要"virtual socket protocol"。这个类似于TCP/IP.这些套接字就像其他网络套接字,但是它们针对虚拟机。这允许客户机系统拥有一个与主机的网络连接。

这是一个可以管理网络优先级的cgroup子系统(Network priority cgroup)。这允许控制组(cgroup)根据发送应用设置网络流量优先级。

BPF过滤器由解释器处理,但是内核可以执行原生BPF过滤通过这个(enable BPF Just In Time compiler)。BPF代表的是"Berkeley Packet Filter"(伯克利报过滤器)。这允许计算机系统支持原生链路层包。

下面,我们有两个网络测试工具。第一个是"Packet Generator"(包生成器),这用于测试网络时注射数据包(制造空包)。第二个,允许设置一个警报系统,当数据包丢失时警告用户/系统(Network packet drop alerting service)。

Linux内核可以用于无线电系统或者远程控制它们。"Amateur Radio AX.25 Level 2 protocol"用于计算机通过无线电通信。这个无线电协议可以在其他许多的协议中支持TCP/IP。

为了放置在AX.25网络中冲突,启用DAMA(AX.25 DAMA Slave support)。至今为止,Linux还不能作为DAMA的服务器,但是可以作为DAMA的客户端。DAMA代表"Demand Assigned Multiple Access"(按需分配多址访问)。DAMA分配网络流量到特定的信道中去。

NET/ROM是AX.25的路由层。(Amateur Radio NET/ROM protocol)。

NET/ROM的一个替代是"Packet Layer Protocol (PLP)"(包层协议),它可以运行在AX.25的顶端(Amateur Radio X.25 PLP (Rose))。

控制器局域网络(Controller Area Network (CAN))总线需要这个驱动(CAN bus subsystem support)。CAN总线是一种用于不同目的的串行协议。

使用这个特性(Raw CAN Protocol (raw access with CAN-ID filtering)),CAN总线可以通过BSD套接字API访问

内核中有用于CAN协议的广播管理(Broadcast Manager CAN Protocol (with content filtering))。这个管理提供了很多控制,包括内容过滤。

为了让Linux盒子成为一个CAN路由器和/或者网关,需要这个特性(CAN Gateway/Router (with netlink configuration))。

注意:网关是两个或者更多网络的接口设备,它提供不同的协议。一个简单的定义可以是"网关是一个协议转换器。"

注意:路由器转发网络流量和连接使用相同协议网络。

如果启用了(一些选项),Linux内核可以支持很多CAN设备(主要是控制器)和接口。所有的CAN驱动都是对于这些设备的不同品牌和型号。在配置工具中,它们有以下这些标题。

  • Virtual Local CAN Interface (vcan)
  • Serial / USB serial CAN Adaptors (slcan)
  • Platform CAN drivers with Netlink support
  • Enable LED triggers for Netlink based drivers
  • Microchip MCP251x SPI CAN controllers
  • Janz VMOD-ICAN3 Intelligent CAN controller
  • Intel EG20T PCH CAN controller
  • Philips/NXP SJA1000 devices
  • Bosch CCAN/DCAN devices
  • Bosch CC770 and Intel AN82527 devices
  • CAN USB interfaces
  • Softing Gmbh CAN generic support
  • Softing Gmbh CAN pcmcia cards

像Linux中的其他许多特性,CAN设备同样可以启用调试能力(CAN devices debugging messages)。再说一次,记住你内核的目的,你需要调试还是需要性能?

Linux内核同样支持红外线信号协议IrDA (infrared) subsystem support)。IrDa代表的是 "Infrared Data Associations"(红外数据协会);这是红外信号的标准。

许多人如今想要蓝牙特性(Bluetooth subsystem support)。

RxRPC会话套接字可以启用(RxRPC session sockets)。这些套接字使用RxRPC协议运载网络连接。RxRPC运行于UDP的顶部。

如果启用的话,Linux内核可以支持"RxRPC dynamic debugging"(RxRPC 动态调试)。

RxRPC拥有kerberos 4和AFS kaserver安全特性可以启用(RxRPC Kerberos security)。Kerberos是一种每个网络设备在传输任何数据前都被需要证明彼此的身份的验证协议。

对于电脑的无线网络设备像Wifi,配置工具需要启用无线局域网(802.11)设备(cfg80211 - wireless configuration API)。cfg80211代表"Configuration 802.11"(配置 802.11)。802.11是一种无线规范。

"nl80211 testmode command"是用于校准并且/或验证的实用工具,它无线设备芯片上执行这些任务。

下一个设置允许用户"enable developer warnings"(启用开发者警告)对于cfg80211设备。

下面,"cfg80211 regulatory debugging"(cfg80211调控调试)可以启用。

下面的设定是"cfg80211 certification onus"(cfg80211证书义务)。

应该为cfg80211兼容设备启用省电特性(enable powersave by default)。

cfg80211支持debugfs入口(cfg80211 DebugFS entries)。

无线设备有它们遵守的调整规则;这些被存储在数据库中(use statically compiled regulatory rules database)(使用静态编译的调整规则数据库)

一些使用基于cfg80211的驱动扩展可能需要使用一个老的用户空间。这个特性允许这个行为(cfg80211 wireless extensions compatibility)(cfg80211 无线扩展兼容)。

lib80211可以提供调试特性(lib80211 debugging messages)。

独立于硬件的IEEE 802.11标准可以启用(Generic IEEE 802.11 Networking Stack (mac80211))。mac80211是一种用于编写softMAC无线设备驱动的框架。SoftMac允许很好地控制和配置设备。

下一个特性允许mac80211使用PID控制器管理TX(发送)速率(PID controller based rate control algorithm)(PID控制器基于速率控制算法)。TX单位是BFS(Bits per minute)(位/秒)。特别地,这个特性是用于控制数据流速率的算法。

另外一个相同特性的算法叫做"Minstrel"。这是一个比TX速率管理算法更精确和有效的算法。

Minstrel同样支持802.11n(Minstrel 802.11n support)。

由于有两种TX速率控制算法,但只能使用一种。所哟必须设备一个默认的(Default rate control algorithm (Minstrel))。通常地,最好选择Minstrel作为默认。

802.11s网状网络草案可以在内核中启用(Enable mac80211 mesh networking (pre-802.11s) support)。802.11s草案是网状网络的无线标准。

对于支持这个特性的设备,对于不同包流量时间的LED除法器特性可以启用(Enable LED triggers)。在我的以太网设备商上,当端口是活跃时LED灯会点亮。这些驱动可以是这些LED在包流量时间下工作。

mac80211同样支持debugfs特性(Export mac80211 internals in DebugFS)。

这是一个独立于典型日志系统收集mac80211调试信息的特性(Trace all mac80211 debug messages)。

这是另外一组mac80211调试特性,但是这些使用的是典型日志系统(Select mac80211 debugging features --->)。在这个菜单,选择你需要的调试特性。

在下一篇文章中,我们还有更多的需要配置。


via: http://www.linux.org/threads/the-linux-kernel-configuring-the-kernel-part-9.4568/

译者:geekpi 校对:wxy

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出

开篇

学习内核,每个人都有自己的学习方法,仁者见仁智者见智。以下是我在学习过程中总结出来的东西,对自身来说,我认为比较有效率,拿出来跟大家交流一下。​

内核学习,一偏之见;疏漏难免,恳请指正。

为什么写这篇博客

刚开始学内核的时候,不要执着于一个方面,不要专注于一个子系统就一头扎到实际的代码行中去,因为这样的话,牵涉的面会很广,会碰到很多困难,容易产生挫败感,一个函数体中(假设刚开始的时候正在学习某个方面的某个具体的功能函数)很可能掺杂着其他各个子系统方面设计理念(多是大量相关的数据结构或者全局变量,用于支撑该子系统的管理工作)下相应的代码实现,这个时候看到这些东西,纷繁芜杂,是没有头绪而且很不理解的,会产生很多很多的疑问,(这个时候如果对这些疑问纠缠不清,刨根问底,那么事实上就是在学习当前子系统的过程中频繁的去涉足其他子系统,这时候注意力就分散了),而事实上等了解了各个子系统后再回头看这些东西的话,就简单多了,而且思路也会比较清晰。所以,要避免 “只见树木,不见森林”,不要急于深入到底层代码中去,不要过早研究底层代码。

我在大二的时候刚开始接触内核,就犯了这个错误,一头扎到内存管理里头,去看非常底层的实现代码,虽然也是建立在内存管理的设计思想的基础上,但是相对来说,比较孤立,因为此时并没有学习其它子系统,应该说无论是视野还是思想,都比较狭隘,所以代码中牵涉到的其它子系统的实现我都直接跳过了,这一点还算聪明,当然也是迫不得已的。

我的学习方法

刚开始,我认为主要的问题在于你知道不知道,而不是理解不理解,某个子系统的实现采用了某种策略、方法,而你在学习中需要做的就是知道有这么一回事儿,然后才是理解所描述的策略或者方法。

根据自己的学习经验,刚开始学习内核的时候,我认为要做的是在自己的脑海中建立起内核的大体框架,理解各个子系统的设计理念和构建思想,这些理念和思想会从宏观上呈献给你清晰的脉络,就像一个去除了枝枝叶叶的大树的主干,一目了然;当然,肯定还会涉及到具体的实现方法、函数,但是此时接触到的函数或者方法位于内核实现的较高的层次,是主(要)函数,已经了解到这些函数,针对的是哪些设计思想,实现了什么样的功能,达成了什么样的目的,混个脸熟的说法在这儿也是成立的。至于该主函数所调用的其它的辅助性函数就等同于枝枝叶叶了,不必太早就去深究。此时,也就初步建立起了内核子系统框架和代码实现之间的关联,关联其实很简单,比如一看到某个函数名字,就想起这个函数是针对哪个子系统的,实现了什么功能。

我认为此时要看的就是LKD3,这本书算是泛泛而谈,主要就是从概念,设计,大的实现方法上描述各个子系统,而对于具体的相关的函数实现的代码讲解很少涉及(对比于ULK3,此书主要就是关于具体函数代码的具体实现的深入分析,当然,你也可以看,但是过早看这本书,会感觉很痛苦,很枯燥无味,基本上都是函数的实现),很少,但不是没有,这就很好,满足我们当前的需求,还避免我们过早深入到实际的代码中去。而且本书在一些重要的点上还给出了写程序时的注意事项,算是指导性建议。主要的子系统包括:内存管理,进程管理和调度,系统调用,中断和异常,内核同步,时间和定时器管理,虚拟文件系统,块I/O层,设备和模块。(这里的先后顺序其实就是LKD3的目录的顺序)。

我学习的时候是三本书交叉着看的,先看LKD3,专于一个子系统,主要就是了解设计的原理和思想,当然也会碰到对一些主要函数的介绍,但大多就是该函数基于前面介绍的思想和原理完成了什么样的功能,该书并没有就函数本身的实现进行深入剖析。然后再看ULK3和PLKA上看同样的子系统,但是并不仔细分析底层具体函数的代码,只是粗略地、不求甚解地看,甚至不看。因为,有些时候,在其中一本书的某个点上,卡壳了,不是很理解了,在另外的书上你可能就碰到对同一个问题的不同角度的描述,说不准哪句话就能让你豁然开朗,如醍醐灌顶。我经常碰到这种情况。

并不是说学习过程中对一些函数体的实现完全就忽略掉,只要自己想彻底了解其代码实现,没有谁会阻止你。我是在反复阅读过程中慢慢深入的。比如VFS中文件打开需要对路径进行分析,需要考虑的细节不少(.././之类的),但是其代码实现是很好理解的。再比如,CFS调度中根据shedule latency、队列中进程个数及其nice值(使用的是动态优先级)计算出分配给进程的时间片,没理由不看的,这个太重要了,而且也很有意思。

ULK3也会有设计原理与思想之类的概括性介绍,基本上都位于某个主题的开篇段落。但是更多的是对支持该原理和思想的主要函数实现的具体分析,同样在首段,一句话综述函数的功能,然后对函数的实现以1、2、3,或者a、b、c步骤的形式进行讲解。我只是有选择性的看,有时候对照着用source insight打开的源码,确认一下代码大体上确实是按书中所描述的步骤实现的,就当是增加感性认识。由于步骤中掺杂着各种针对不同实现目的安全性、有效性检查,如果不理解就先跳过。这并不妨碍你对函数体功能实现的整体把握。

PLKA介于LKD3和ULK3之间。我觉得PLKA的作者(看照片,真一德国帅小伙,技术如此了得)肯定看过ULK,无论他的本意还是有意,总之PLKA还是跟ULK有所不同,对函数的仔细讲解都做补充说明,去掉函数体中边边角角的情况,比如一些特殊情况的处理,有效性检查等,而不妨碍对整个函数体功能的理解,这些他都有所交代,做了声明;而且,就像LKD3一样,在某些点上也给出了指导性编程建议。作者们甚至对同一个主要函数的讲解的着重点都不一样。这样的话,对我们学习的人而言,有助于加深理解。另外,我认为很重要的一点就是PLKA针对的2.6.24的内核版本,而ULK是2.6.11,LKD3是2.6.34。在某些方面PLKA比较接近现代的实现。其实作者们之所以分别选择11或者24,都是因为在版本发行树中,这两个版本在某些方面都做了不小的变动,或者说是具有标志性的转折点(这些信息大多是在书中的引言部分介绍的,具体的细节我想不起来了)。

Intel V3,针对X86的CPU,本书自然是系统编程的权威。内核部分实现都可以在本书找到其根源。所以,在读以上三本书某个子系统的时候,不要忘记可以在V3中相应章节找到一些基础性支撑信息。

在读书过程中,会产生相当多的疑问,这一点是确信无疑的。 大到搞不明白一个设计思想,小到不理解某行代码的用途。各个方面,各种疑问,你完全可以把不理解的地方都记录下来(不过,我并没有这么做,没有把疑问全部记下来,只标记了很少一部分我认为很关键的几个问题),专门写到一张纸上,不对,一个本上,我确信会产生这么多的疑问,不然内核相关的论坛早就可以关闭了。其实,大部分的问题(其中很多问题都是你知道不知道有这么一回事的问题)都可以迎刃而解,只要你肯回头再看,书读百遍,其义自现。多看几遍,前前后后的联系明白个七七八八是没有问题的。我也这么做了,针对某些子系统也看了好几遍,切身体会。

当你按顺序学习这些子系统的时候,前面的章节很可能会引用后面的章节,就像PLKA的作者说的那样,完全没有向后引用是不可能的,他能做的只是尽量减少这种引用而又不损害你对当前问题的理解。不理解,没关系,跳过就行了。后面的章节同样会有向前章节的引用,不过这个问题就简单一些了 ,你可以再回头去看相应的介绍,当时你不太理解的东西,很可能这个时候就知道了它的设计的目的以及具体的应用。不求甚解只是暂时的。比如说,内核各个子系统之间的交互和引用在代码中的体现就是实现函数穿插调用,比如你在内存管理章节学习了的内存分配和释放的函数,而你是了解内存在先的,在学习驱动或者模块的时候就会碰到这些函数的调用,这样也就比较容易接受,不至于太过茫然;再比如,你了解了系统时间和定时器的管理,再回头看中断和异常中bottom half的调度实现,你对它的理解就会加深一层。

子系统进行管理工作需要大量的数据结构。子系统之间交互的一种方式就是各个子系统各自的主要数据结构通过指针成员相互引用。学习过程中,参考书上在讲解某个子系统的时候会对数据结构中主要成员的用途解释一下,但肯定不会覆盖全部(成员比较多的情况,例如task\_struct),对其它子系统基于某个功能实现的引用可能解释了,也可能没做解释,还可能说这个变量在何处会做进一步说明。所以,不要纠结于一个不理解的点上,暂且放过,回头还可以看的。之间的联系可以在对各个子系统都有所了解之后再建立起来。其实,我仍然在强调先理解概念和框架的重要性。

等我们完成了建立框架这一步,就可以选择一个比较感兴趣的子系统,比如驱动、网络,或者文件系统之类的。这个时候你再去深入了解底层代码实现,相较于一开始就钻研代码,更容易一些,而且碰到了不解之处,或者忘记了某个方面的实现,此时你完全可以找到相应的子系统,因为你知道在哪去找,查漏补缺,不仅完成了对当前函数的钻研,而且可以回顾、温习以前的内容,融会贯通的时机就在这里了。

《深入理解linux虚拟内存》(2.4内核版本),LDD3,《深入理解linux网络技术内幕》,几乎每一个子系统都需要一本书的容量去讲解,所以说,刚开始学习不宜对某个模块太过深入,等对各个子系统都有所了解了,再有针对性的去学习一个特定的子系统。这时候对其它系统的援引都可以让我们不再感到茫然、复杂,不知所云。

比如,LDD3中的以下所列章节:构造和运行模块,并发和竞态,时间、延迟及延缓操作,分配内存,中断处理等,都属于驱动开发的支撑性子系统,虽说本书对这些子系统都专门开辟一个章节进行讲解,但是详细程度怎么能比得上PLKA,ULK3,LKD3这三本书,看完这三本书,你会发现读LDD3这些章节的时候简直跟喝白开水一样,太随意了,因为LDD3的讲解比之LKD3更粗略。打好了基础,PCI、USB、TTY驱动,块设备驱动,网卡驱动,需要了解和学习的东西就比较有针对性了。这些子系统就属于通用子系统,了解之后,基于这些子系统的子系统的开发---驱动(需进一步针对硬件特性)和网络(需进一步理解各种协议)---相对而言,其学习难度大大降低,学习进度大大加快,学习效率大大提升。说着容易做来难。达到这样一种效果的前提就是:必须得静下心来,认真读书,要看得进去,PLKA,ULK3厚得都跟砖头块儿一样,令人望之生畏,如果没有兴趣,没有热情,没有毅力,无论如何都是不行,因为需要时间,需要很长时间。我并不是说必须打好了基础才可以进行驱动开发,只是说打好了基础的情况下进行开发会更轻松,更有效率,而且自己对内核代码的驾驭能力会更强大。这只是我个人见解,我自己的学习方式,仅供参考。

语言

PLKA是个德国人用德语写的,后来翻译成英文,又从英文翻译成中文,我在网上书店里没有找到它的纸质英文版,所以就买了中文版的。ULK3和LKD3都是英文版的。大牛们写的书,遣词造句真的是简洁,易懂,看原版对我们学习计算机编程的程序员来说完全不成问题,最好原汁原味。如果一本书确实翻译地很好,我们当然可以看中文版的,用母语进行学习,理解速度和学习进度当然是很快的,不作他想。看英文的时候不要脑子里想着把他翻译成中文,没必要。

API感想

“比起知道你所用技术的重要性,成为某一个特别领域的专家是不重要的。知道某一个具体API调用一点好处都没有,当你需要他的时候只要查询下就好了。”这句话源于我看到的一篇翻译过来的博客。我想强调的就是,这句话针应用型编程再合适不过,但是内核API就不完全如此。

内核相当复杂,学习起来很不容易,但是当你学习到一定程度,你会发现,如果自己打算写内核代码,到最后要关注的仍然是API接口,只不过这些API绝大部分是跨平台的,满足可移植性。内核黑客基本上已经标准化、文档化了这些接口,你所要做的只是调用而已。当然,在使用的时候,最好对可移植性这一话题在内核中的编码约定烂熟于心,这样才会写出可移植性的代码。就像应用程序一样,可以使用开发商提供的动态库API,或者使用开源API。同样是调用API,不同点在于使用内核API要比使用应用API了解的东西要多出许多。

当你了解了操作系统的实现---这些实现可都是对应用程序的基础性支撑啊---你再去写应用程序的时候,应用程序中用到的多线程,定时器,同步锁机制等等等等,使用共享库API的时候,联系到操作系统,从而把对该API的文档描述同自己所了解到的这些方面在内核中的相应支撑性实现结合起来进行考虑,这会指导你选择使用哪一个API接口,选出效率最高的实现方式。对系统编程颇有了解的话,对应用编程不无益处,甚至可以说是大有好处。

设计实现的本质,知道还是理解

操作系统是介于底层硬件和应用软件之间的接口,其各个子系统的实现很大程度上依赖于硬件特性。书上介绍这些子系统的设计和实现的时候,我们读过了,也就知道了,如果再深入考虑一下,为什么整体架构要按照这种方式组织,为什么局部函数要遵循这样的步骤处理,知其然,知其所以然,如果你知道了某个功能的实现是因为芯片就是这么设计的,CPU就是这么做的,那么你的疑问也就基本上到此为止了。再深究,就是芯片架构方面的设计与实现,对于程序员来讲,无论是系统还是应用程序员,足迹探究到这里,已经解决了很多疑问,因为我们的工作性质偏软,而这些东西实在是够硬。

比如,ULK3中讲解的中断和异常的实现,究其根源,那是因为Intel x86系列就是这么设计的,去看看Intel V3手册中相应章节介绍,都可以为ULK3中描述的代码实现方式找到注解。还有时间和定时器管理,同样可以在Intel V3 对APIC的介绍中获取足够的信息,操作系统就是依据这些硬件特性来实现软件方法定义的。

又是那句话,不是理解不理解的问题,而是知道不知道的问题。有时候,知道了,就理解了。在整个学习过程中,知道,理解,知道,理解,知道……,交叉反复。为什么开始和结尾都是知道,而理解只是中间步骤呢?世界上万事万物自有其规律,人类只是发现而已,实践是第一位的,实践就是知道的过程,实践产生经验,经验的总结就是理论,理论源于实践,理论才需要理解。我们学习内核,深入研究,搞来搞去,又回到了芯片上,芯片是物质的,芯片的功用基于自然界中物质本有的物理和电子特性。追本溯源,此之谓也。

动手写代码

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。只看书是绝对不行的,一定要结合课本给出的编程建议自己敲代码。刚开始就以模块形式测试好了,或者自己编译一个开发版本的内核。一台机器的话,使用UML方式调试,内核控制路走到哪一步,单步调试看看程序执行过程,比书上的讲解更直观明了。一定要动手实际操作。

参考书

LDD3 Linux Device Driver 3rd
LKD3 Linux Kernel Development 3rd
ULK3 Understanding the Linux Kernel 3rd
PLKA Professional Linux Kernel Architecture
UML User Mode Linux
Intel V3 Intel? 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual Volume 3 (3A, 3B & 3C): System Programming Guide

作者在写书的时候,都是以自己的理解组织内容,从自己的观点看待一个主题,关注点跟作者自身有很大的关系。出书的时间有先后,后来人针对同一个主题想要出书而又不落入窠臼,最好有自己的切入方式,从自己的角度讲解相关问题,这才值得出这本书,千篇一律是个掉价的行为,书就不值钱了。

尽信书不如无书。

http://lwn.net/Articles/419855/ 此处是一篇关于LKD3的书评,指出了其中的错误,当你读完的时候,不妨去找找,看一下自己在其中所描述的地方有什么特别的印象。
http://lwn.net/Articles/161190/此处是一篇对ULK3的介绍,我认为其中很关键的几句话就可以给本书定位:
Many of the key control paths in the kernel are described, step by step;
一步一步地讲述内核控制路径的实现。
The level of detail sometimes makes it hard to get a sense for the big picture, but it does help somebody trying to figure out how a particular function works.

对代码讲解的详细程度有时候很难让读者把握住它的主旨大意,但是确实有助于读者理解一个特定的函数到底是如何工作的。

Indeed, that is perhaps the key feature which differentiates this book. It is very much a "how it works" book, designed to help people understand the code.

事实上,这也正是本书与众不同的地方。更像一个“如何工作”的书,帮助读者理解代码实现。

It presents kernel functions and data structures, steps the reader through them, but does not, for example, emphasize the rules for using them. UTLK is a study guide, not a programming manual.

本书描述了内核函数和数据结构,引导读者穿行于其间,但是,并没有着重强调使用它们的法则。UTLK是一本学习指南,而不是编程手册。

这几句话对本书的描述非常到位。基于此,作为指导性原则,我们就可以很有效率地使用它了。

看一本技术书籍,书中的序言部分绝对是首先应该翻阅的,其次就是目录。我发现在阅读过程中我会频繁的查看目录,甚至是喜欢看目录。

结尾

兴趣的力量是无穷的。兴趣能带来激情,如果工作可以和兴趣结合到一起,工作起来才会有热情,那么工作就不只是工作了,更是一种享受。

Linux,我的兴趣,我的动力,我的方向,我的未来!

【转载】http://blog.chinaunix.net/uid-24669930-id-4039377.html

在本篇中,我们将继续配置网络特性。记住,网络是计算机最重要的特性,这篇文章和这之后的网络相关文章都要重点了解。

在我们开启这系列之前,我先要澄清一些事情。配置进程不会编辑你当前系统的内核。这个进程配置的是你编译(或者交叉编译)新内核前的源代码。一旦我完成了配置过程,那么我会讨论读者建议的话题。同样,作为提醒,每个段落中在引号或者括号中的第一句或者第二句(很少)的文本是配置工具中设置的名字。

首先,我们可以启用两个不同的稀疏型独立协议组播路由协议("IP: PIM-SM version 1 support" 和 "IP: PIM-SM version 2 support"),组播有点像广播,但是广播会给所有计算机发送信号而组播只会给选定的组或者计算机发送信号。所有PIM协议都是工作在IP的组播路由协议。

注意:当计算机与另外一台计算机或者服务器通信时,这叫做单播 - 只是以防你们想知道。

下一个要配置的网络特性是"ARP daemon support"。这让内核有一张IP地址表以及它们相应的在内部缓存中的硬件地址。ARP代表的是地址解析协议(Address-Resolution-Protocol)。

为了额外的安全,"TCP syncookie support"应该要启用。这保护计算机免于受到SYN洪水攻击。黑客或者恶意软件可能会发送SYN信息给一台服务器来消耗它的资源,以便让真实的访客无法使用服务器提供的服务。SYN消息会打开一个计算机和服务器之间的连接。Syncookie会阻断不正当的SYN消息。那么,真实的用户可以仍旧访问访问网站,而黑客则没办法浪费你的带宽。服务器应该启用这个特性。

下面的特性是用于 "Virtual (secure) IP: tunneling"。隧道是一个网络协议到另外一个网络协议的封装。当在使用虚拟私人网络(VPN)时需要使用安全隧道。

接下来,启用"AH transformation"增加对IPSec验证头的支持。这是一种管理数据验证的安全措施。

在这之后,启用"ESP transformation"增加对IPSec封装安全协议的支持。这是加密与可选择的数据验证的安全措施。

如果启用了这个特性(IP: IPComp transformation),Linux内核会支持IP负载压缩协议。这是一种无损压缩系统。无损指的是数据仍会保持完整,在解压缩后,数据在压缩前后没有变化。压缩在加密前先执行。由于更少的数据传输,所以这个压缩协议可以加速网络。

下面三个设置用于处理不同的IPsec特性("IP: IPsec transport mode"、"IP: IPsec tunnel mode"和"IP: IPsec BEET mode")。IPSec代表的是因特网安全协议(Internet Protocol SECurity).两台计算机之间并且/或者服务器间的传输模式是默认的IPSec模式。传输模式使用AH或者ESP头并且只加密IP头。在隧道模式下,IP头和负载会被加密。隧道模式通常用于连接网关到服务器/服务器或者服务器到服务器。BEET模式(Bound End-to-End Tunnel)不会在IP地址改变时重连。BEET模式下的连接会仍然存在。BEET模式比其他几种模式使用更少的字节。

下面,内核可以支持收到大量IPv4/TCP包时减轻栈负担(Large Receive Offload (ipv4/tcp))。网卡(NIC)处理TCP/IP栈。这个特性在内核中增加了处理大型栈的代码。

INET套接字可以启用(INET: socket monitoring interface)。INET套接字用于因特网。这个特性(当启用时)会监视来自或者发往因特网的连接与流量。

这里有另外一个套接字监视接口(UDP: socket monitoring interface)。这个用于用户数据报协议(User Datagram Protocol (UDP))。再说一下,这个特性监视UDP的套接字。

以下的设定会启用不同的TCP拥塞控制(TCP: advanced congestion control)。如果网络变得太忙或者带宽已满,那么许多计算机必须等待一些带宽或者它们的数据流会变慢。如果流量被合理管理,这回有助于网络性能提升。

TCP连接可以被MD5保护(TCP: MD5 Signature Option support)。这用于保护核心路由器之间的边界网关协议(Border Gateway Protocol (BGP))连接。核心路由器是网络中主要的路由器;这些路由器有时指的是因特网/网络的骨干。BGP是一种路由决策协议。

下一个设定允许你启用/禁用"The IPv6 protocol"。当你启用它,IPv4仍旧可以很好地工作。

下面的特性是一个特殊的隐私特性(IPv6: Privacy Extensions (RFC 3041) support)。这使得系统在网络接口中生成并使用不同的随即地址。

注意:计算机中没有数据是真正随机的。计算机中随机数和随机字串通常称为伪随机。

在多路由的网络中,这个特性允许系统能够更有效地计算出该使用哪一个(IPv6: Router Preference (RFC 4191))。

在这之后,一个用于处理路由信息的实验性特性可以启用/禁用(IPv6: Route Information (RFC 4191))。记住,在编译一个稳定内核时,除非你确实需要这个问题中特性,才去安装实验性的功能。

有时,当系统自动配置它的IPv6地址时,它可能会得到一个网络中已被使用的IPv6地址。这是一个允许重复地址检测(Duplicate Address Detection (DAD)的实验性特性(IPv6: Enable RFC 4429 Optimistic DAD)。

IPv6可以有不同的IPsecc特性支持("IPv6: AH transformation" 和 "IPv6: ESP transformation")。

IPv6同样可以使用先前讨论过的IP负载压缩协议(IP Payload Compression Protocol)(IPv6: IPComp transformation)。

这里甚至有IPv6移动支持(IPv6: Mobility)。这允许使用IPv6的移动设备在保留同样地址的情况下使用其他的网络。

再说一次,这里同样有一些针对IPv6的IPsec特性("IPv6: IPsec transport mode"、"IPv6: IPsec tunnel mode"、"IPv6: IPsec BEET mode")。

当启用此项后,IPv6可以支持MIPv6路由优化(IPv6: MIPv6 route optimization mode)。这样就可以确保最短和最佳网络路径了。如果消息在更少的路由和网络设备间发送,那么下载和上传速度就可以更快。

如果一个管理员需要连接到两个IPv6网络,但是只能通过IPv4来连接,这时内核使这个变得可能(IPv6: IPv6-in-IPv4 tunnel (SIT driver)。这通过隧道使IPv6报文穿越IPv4网络。

这个隧道特性是用于IPv6-in-IPv6 和 IPv4 tunneled in IPv6 (IPv6: IP-in-IPv6 tunnel (RFC2473))

另外一个隧道特性是(IPv6: GRE tunnel)。他只允许GRE隧道。(GRE:通用路由封装(Generic Routing Encapsulation))

允许支持多重路由表(IPv6: Multiple Routing Tables)。路由表是一张网络位置列表和数据要去目的地的路径。

允许根据源地址或前缀进行路由如果启用了(IPv6: source address based routing)。

"IPv6 Multicast routing"(IPv6组播路由)仍然是实验性质。IPv4和IPv6处理组播的方式不同。

典型的组播路由根据目标地址和源地址来处理组播包(IPv6: multicast policy routing)。启用这个选项会将接口和包的标记(mark)包含到决策中。

下面可以启用IPv6的PIM-SMv2 组播路由协议(IPv6: PIM-SM version 2 support)。这与先前提到的IPv4 PIM相同。因为IPv4和IPv6不同,所以PIM可以被v4/v6同时/分别激活

网络包标签协议(Network packet labeling protocols)(就像CIPSO和RIPSO)可以启用(NetLabel subsystem support)。这些标签包含了安全信息和权限。

网络包可以通过启用安全标记(Security Marking)变得更安全。

这个网络特性增加了一些开销(Time-stamping in PHY devices)。物理层(PHY)设备可以给网络包打上时间戳。PHY代表的是"PHYsical layer"。这些设备管理收到和发送的消息。

可以启用netfilter(Network packet filtering framework)。Netfilters过滤并修改过往的网络包。包过滤器是一种防火墙。如果包满足了一定的条件,包不会被允许通过。

数据报拥塞控制协议(Datagram Congestion Control Protocol)可以启用(The DCCP Protocol)。DCCP允许双向单播连接。DCCP有助于流媒体、网络电话和在线游戏。

下一步,流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol)可以启用(The SCTP Protocol)。SCTP工作在IP顶层并且是一个稳定可靠的协议。

下面的协议是可靠数据报套接字(Reliable Datagram Sockets)协议(The RDS Protocol)。

RDS可以使用Infiniband和iWARP作为一种支持RDMA的传输方式(RDS over Infiniband and iWARP),Infiniband和iWARP都是协议。RDMA代表的是远程直接内存访问(remote direct memory access)。RDMA用于一台远程计算机访问另一台计算机的内存而无需本机计算机操作系统的辅助。这就像直接内存访问(DMA),但是这里远程代替了本地计算机。

RDS同样可以使用TCP传输(RDS over TCP)

接下来,"RDS debugging messages"应该禁用。

下面的网络协议用于集群(The TIPC Protocol)。集群就是一组计算机作为一台计算机。它们需要有一个方式去通信,所以他们使用透明内部进程间通信协议(Transparent Inter Process Communication (TIPC))。

这个高速协议使用固定大小的数据包(Asynchronous Transfer Mode (ATM))。

使用ATM的IP可以与连接到一个ATM网络的IP的系统通信(Classical IP over ATM)。

下一个特性禁用"ICMP host unreachable"(ICMP主机不可达)错误信息(Do NOT send ICMP if no neighbor)。这防止了由于重新校验而移除ATMARP表被移除的问题。ATMARP表管理地址解析。ICMP代表的是因特网控制消息协议(Internet Control Message Protocol)并被常用于通过网络发送错误消息。

LAN仿真(LANE)仿真了ATM网络上的LAN服务(LAN Emulation (LANE) support)。一台LANE计算机可以作为桥接Ethernet和ELAN的代理。

"Multi-Protocol Over ATM (MPOA) support"允许ATM设备通过子网边界发送连接。

在这个特性下,至少在kernel看来ATM PVCs的行为就像Ethernet(RFC1483/2684 Bridged protocols)。PVC代表的是永久虚电路(permanent virtual circuit)。虚拟连接是一种基于包的连接,它伴随着主/原始协议使用其他更高层的协议。

"Layer Two Tunneling Protocol (L2TP)"(二层隧道协议)是隧道对应用透明。虚拟私有网络(Virtual Private Networks (VPNs))使用L2TP

要想使用基于Linux的以太网桥,启用这个桥特性(802.1d Ethernet Bridging)。在网络中,一个桥同时连接两个或者更多的连接。以太网桥是使用以太网端口的硬件桥。

"IGMP/MLD snooping"(IGMP/MLD 探听)是一种以太网桥能够基于IGMP/MLD负载选择性地转发组播信号的能力。禁用这个特性能够明显减少内核的大小。IGMP代表的是因特网组管理协议(Internet Group Management Protocol),这是一种被用于设置组播组的协议。MLD代表多播监听发现(Multicast Listener Discovery)。

下一个过滤特性允许以太网桥选择性地管理在每个数据包中的基于VLAN的信息的流量。禁用这个特性可以减小内核的大小。

通过启用这个特性(802.1Q VLAN Support),VLAN接口可以在以太网上创建。下面"GVRP (GARP VLAN Registration Protocol)"支持GVPR协议被用于在网络设备上注册某些vlan。

在这之后,"MVRP (Multiple VLAN Registration Protocol) support"(多重VLAN注册协议)可以启用。MVRP是GVRP更新的替代品。

"DECnet Support"是一种Digital公司发明的网络协议。这是一中既安全又稳定的协议。

"DECnet router support"允许用户制作基于Linux的支持DRCnet的路由。

注意:Linux可以用于服务器、工作站、路由器、集群、防火墙并支持其他许多用途。

下面的特性用于支持逻辑链路层2(Logical Link Layer type 2)(ANSI/IEEE 802.2 LLC type 2 Support)。这层允许在同一个网络设备上使用多个协议。强烈建议在网络很重要的环境中启用这个特性。最好所有内核都支持这个特性。

在下一篇文章中,我们将讨论更多的关于可以配置的网络设定。


via: http://www.linux.org/threads/the-linux-kernel-configuring-the-kernel-part-8.4525/

译者:geekpi 校对:wxy

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来享受这个Linux内核系列的下一篇文章。我们将继续配置PCI特性,接着是计算机中最重要的特性-网络。

进程地址空间标识符(Process Address Space Identifiers (PASIDs))允许PCI设备同时访问多个IO地址空间(PCI PASID support)。这个特性需要一个支持PASIDs支持的IOMMU。

下面我们可以启用/禁用"PCI IO-APIC hotplug support"。APIC代表高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers)。可编程中断控制器(PIC)收集所有来自不同源发给一个或者多个CPU流水线的中断。高级PIC与PIC一样,但是它们有更多的特性像高级中断管理和更多的优先级模型。热插拔是一种在系统在运行时加入一件设备的能力并且不需要重启。这个驱动是为了PCI主板能拥有处理输入/输出APIC热插拔的能力。

在这之后,下面的问题询问的是启用"ISA-style DMA support"。在前文中提到过,DMA是直接内存访问,它是一种设备无需借助CPU直接访问内存的能力。ISA代表的是工业标准架构(Industry Standard Architecture),它是一种像PCI的总线标准。这个特性允许在ISA主板上支持DMA。

现在,我们可以移步到"PC Card (PCMCIA/CardBus) support"。PCMCIA代表的是个人计算机存储卡国际协会(Personal Computer Memory Card International Association)。PC卡、PCMCIA卡和Cardbus卡都是卡片形状的笔记本外设。

下一个PCMCIA选项处理"16-bit PCMCIA support"。一些旧的计算机使用16位PCMCIA卡。

为了从用户空间加载卡式信息结构(Card Information Structure (CIS))以使PCMCIA卡正常工作,这个特性应该启用(Load CIS updates from userspace)。

CardBus是16位PCMCIA的更新32位版本。这个驱动提供对这类设备的支持(32-bit CardBus support)。为了使用32位PC卡,需要一个兼容Cardbus的主机桥。

下面的驱动提供对上面提到的CardBus桥支持(CardBus yenta-compatible bridge support)。这是PCMCIA卡插入的硬件端口。

下面三个选项"Special initialization for O2Micro bridges"、"Special initialization for Ricoh bridges"和"Special initialization for TI and EnE bridges"。它们都是不同类型卡桥。

接下来,提供了"Auto-tune EnE bridges for CB cards"的驱动。

"Special initialization for Toshiba ToPIC bridges"可以在下一个选项中启用/关闭。

下一个提供的设备驱动是"Cirrus PD6729 compatible bridge support"。这在一些老的笔记本上需要。

下一个PCMCIA桥驱动是Itel的"i82092 compatible bridge support"。这也在一些老的笔记本上出现。这是另外一种桥驱动。

在这之后,以下的选项询问关于是否启用"Support for PCI Hotplug"。

下一步,ACPI PCI热插拔可以启用(ACPI PCI Hotplug driver)。这个驱动允许拥有ACPI的PCI设备热插拔(这个特性之前已经讨论过)。

对于IBM系统,为了ACPI热插拔下一个驱动应该启用(ACPI PCI Hotplug driver IBM extensions)。这就像上面的特性但特定与IBM设备。

对于带有支持CompactPCI热插拔支持的CompactPCI卡的系统,启用"CompactPCI Hotplug driver"。

下面,我们有一个选项对于另一种CompactPCI系统卡(Ziatech ZT5550 CompactPCI Hotplug)。

使用#ENUM热插拔信号通过标准IO口作为系统注册位的CompactPCI卡需要这个驱动(Generic port I/O CompactPCI Hotplug)。

使用SHPC PCI热插拔控制器的主板需要下一个驱动(SHPC PCI Hotplug driver)。SHPC代表的是标准热插拔控制器(Standard Hot-Plug Controller)。这对于PCI主板是一个通用热插拔系统。

RapidIO互联设备也需要一个特殊的驱动(RapidIO support)。RapidIO芯片和主板快于PCI和PCIe。

"IDT Tsi721 PCI Express SRIO Controller"是一个特殊类型的RapidIO控制器。

下一个选项允许开发者输入在主机完成枚举前系统发现节点应该等待多久时间(以秒计)。这通常选择默认值

下一个特性会允许RapidIO系统接受除了维护信号外其他流量(Enable RapidIO Input/Output Ports)。

为了使用DMA引擎框架从RIO设备上发送或接收RapidIO数据,启用这个驱动(DMA Engine support for RapidIO)。RIO设备是可重配的输入/输出设备。RapidIO使用NREAD和NWRITE请求来在本地和远程内存间传输数据,因此驱动需要允许RapidIO使用DMA访问RIO设备。DMA控制器需要在内存中完成这个特性。

如果允许,RapidIO可以提供调试信息(RapidIO subsystem debug messages)。如前面所说,调试特性可以禁用,除非你或者其他人使用的内核需要调试特性。

下一个驱动提供"IDT Tsi57x SRIO switches support"。这是一组串口RapidIO开关,下面的四个选项是对于不同串口RapisIO开关驱动-"IDT CPS-xx SRIO switches support"、"Tsi568 SRIO switch support"、"IDT CPS Gen.2 SRIO switch support"和"Tsi500 Parallel RapidIO switch support"。

管理这些驱动后,我们可以继续其他的内核选项。下一个选项提供对ELF的支持(Kernel support for ELF binaries)。可执行与可链接格式(Executable and Linkable Format (ELF))支持是一种可执行文件规范。强烈建议启动这个。

为了执行那些需要解释器的脚本和二进制文件,这个特性必须启用(Kernel support for MISC binaries)。这些可执行文件的类型通常称为包装器驱动的二进制格式。例如包括Python2/3、 .NET、Java、DOS执行程序等等。

当这个选项启用时(Enable core dump support),内核可以生成崩溃文件。这是一个调试特性。除非这个内核是用来调试(无论内核本身还是软件),不然这个并不必要。

64位处理器可以执行32位程序如果启用了"IA32 Emulation"。最好启用这个特性除非开发者确定内核永远不会运行32位代码。

老式的a.out二进制文件也被支持(IA32 a.out support)。就像它称呼的那样,"汇编输出"(Assembler Output),这是一种已编译代码的文件格式。

下一个设置允许32位处理器访问完整的64位寄存器文件和宽数据路径(x32 ABI for 64-bit mode)。然而,仍旧使用32位指针。这些32位进程将比同样的为64位编译的进程使用内存更少,因为他们使用32位指针

下面,我们将讲网络支持。

我们第一个网络设定是启用一般的网络(Networking Support)。很少有开发者会禁用这个特性。如果他们这么做了,内核会变得又小又快,但是它将无法使用Wifi、蓝牙、以太网或者任何由网络设备或协议处理的连接。一些在独立系统上程序也需要这个特性,即使硬件上不存在网络设备。举例来说,X11依赖于网络特性。如果你能提供一个替代方案在屏幕上显示图形,你才能在内核中禁用网络特性。

"Packet socket"允许在没有中介物的情况下,进程与网络设备间进行通信。这个增强了性能。

ss工具需要启用这个特性用来数据包监控(Packet: sockets monitoring interface)。包监控意味着监视相关本地设备的网络流量。

"Unix domain sockets" (Unix域套接字)是用来建立和访问网络连接。X窗口系统需要这个特性;这是一个极好的例子来说明为什么即使系统中不会使用网络但是仍然在内核中启用网络特性。Unix域套接字是运行在同一台机器上的进程间的网络协议。

上面的Unix套接字可以被ss工具监控,但是下面一个特性必须先启用(UNIX: socket monitoring interface)。

转换(Transformation (XFRM))用户配置接口被许多Linux原生工具用到,所以这个特性强烈建议启用(Transformation user configuration)。这个会启用Ipsec-Internet Protocol SECurity(互联网协议安全)。Ipsec控制着验证并且/或者加密IP数据包。

下一个特性允许开发者给予网络数据包第二个政策(称作sub-policy)(Transformation sub policy support)。

IPsec安全联合定位器可以当这个特性启用时(Transformation migrate database)动态更新。使用移动IPv6的设备需要这个特性。当计算机与路由器或者任何形式的网络设备设置了一个网络连接,安全协议会确保两者不会意外地连接到网络上的其他设备上。IP数据包被设定发送到一个特定的设备上。然而,移动设备会使用不同的网络,比如说提供了4G信号,也需要能够使用相同的连接到新的网络点上。即使可能是相同的4G供应商,不同的设备会提供一个4G连接到它的物理位置。当设备处在新的区域时,它仍会使用相同的IP地址。

下一个特性是显示在包处理中的传输错误统计(Transformation statistics)。这对开发者有用。如果不需要,可以禁用掉它。

"PF\_KEY sockets"与KAME套接字兼容且它在使用从KAME移植来的IPsec工具时有用。KAME是IPv4 IPsec、IPv6 IPsec和IPv6的免费协议栈。

这是另外一个需要的移动IPv6特性,它增加了到PF\_KEYv2套接字的PF\_KEY MIGRATE消息(PF\_KEY MIGRATE)。

下面的是最重要的并且是在网络中最著名的需要启用的特性-"TCP/IP networking"。大多数网络(包括因特网)依赖于这个协议。甚至X窗口系统也使用TCP/IP。这个特性甚至允许用户ping它们自己(命令:ping 127.0.0.1)。要使用因特网或者X11,这个必须启用。

为了寻找网络中数个计算机,"IP: multicasting"必须启用。多播是一种给多台计算机但不是全部计算机发送消息的能力。广播会给网络中的所有计算机发送信号。

如果这是一个路由器Linux系统的内核,那就启用这个选项(IP: advanced router)。

如果下面的特性启用了,那么IP地址会在启动时自动配置(IP: kernel level autoconfiguration)。当用户希望不用配置就能连接到一个网络时是很有用的。

启用了DHCP协议支持,那么Linux系统可以通过网络像NFS挂载它的根文件系统并且使用DHCP发现IP地址(IP: DHCP support)。这允许Linux系统通过网络拥有它的远程根文件系统而不必用户在每次系统启动时手动管理进程。

下面的选项和上面的类似除了使用的是BOOTP而不是DHCP(IP: BOOTP support。BOOTP是自举协议;这个协议使用UDP而不是TCP并且只能使用IPv4网络

RARP是一个被BOOTP和DHCP替代了的旧协议,但是它仍可以加到内核中(IP: RARP support)。

网络协议可以在另一个概念中使用,称作"隧道"。这个特性可以用在Linux内核中(IP: tunneling)。安全shell协议(The secure shell protocol (SSH))就是隧道协议的一个例子。SSH需要这个特性。

下面的驱动可以多路复用通用路由封装包(GRE (Generic Routing Encapsulation))(IP: GRE demultiplexer)。多路复用是一个使单个信号进入不同部分的过程(这不会复制消息,只是分解它)。GRE是一种隧道协议。

下面的特性允许GRE通道在IP连接中形成(IP: GRE tunnels over IP)。这允许GRE隧道在IP网络中形成。

当启用这个特性(IP: broadcast GRE over IP),广播可以通过IP使用GRE。

在Linux系统的路由器内,为了让IP包发往多个地址,需要启用这个(IP: multicast routing)。


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译者:geekpi 校对:wxy

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欢迎来到下一篇关于内核配置文章!还有大量的选项需要配置。这篇文章将主要讨论PCI和ACPI。

这里我们可以启用由ACPI控制的扩展坞和可移动驱动器槽的支持(Dock)。记住,ACPI(Advanced Configuration and Power Management Interface)是一个电源管理系统。扩展坞是一种其他的设备通过额外的接口插入的设备。扩展坞可以容纳许多不同的端口和连接器。一个ACPI控制的扩展坞是指其电源管理是通过ACPI进行的。驱动器槽是一套可以增加硬盘的设备,这也可以由ACPI管理。

下面,我们允许ACPI用来管理空闲的CPU(Processor)。这会让处理器在空闲时进入ACPI C2或者C3状态。这可以节省电源并降低CPU芯片的温度。处理器只在100%没有占用时才进入空闲状态。没有程序必须请求一个特定时间的CPU资源。

CPU电源有四个状态 - C0、C1、C2和C3。C0是操作激活状态。C1(Halt)是一个不执行指令激活状态,但是可以立刻执行指令。C2(Stop-Clock)是一种断电状态。C3(Sleep)是一种比C2更彻底的断电状态。在C3状态中,现在缓存不再被同步或者管理,直到CPU离开这个状态。第五个状态称作C1E(Enhanced Halt State),他拥有低功耗。

如果启用了IPMI驱动,那么ACPI可以访问BMC控制器(IPMI)。基板管理控制器(BMC)是一种管理软件和硬件间连接的微控制器。智能平台管理接口(IPMI)是一种框架,通过直接的硬件层面而不是登录shell或者操作系统层面来管理计算机。

ACPI v4.0进程聚合器允许内核应用一个CPU配置到所有系统中的处理器中(Processor Aggregator)。截止到ACPI v4.0,只有idle状态可以用这个方式配置。

接下来,可以启用ACPI热区(Thermal Zone)。多数硬件支持这个特性。这允许风扇的电源由ACPI管理。

如果启用这个选项,自定义DSDT可以链接到内核。在这个设置中,开发者必须在文件中包含完整的路径名。系统差异表(DSDT)是一个包含了系统支持的电源事件信息的文件。它不需要输入路径名,这些表存在于固件中。内核会帮你处理这些。这个主要的目的是用于如果开发者需要使用不同于设备内置的表时用到。

任意ACPI表都可以通过initrd来覆盖(ACPI tables override via initrd)。ACPI表是指示如何控制并与硬件交互的基础规则和指令。

像内核的其他部分一样,ACPI系统也可以生成调试信息(Debug Statements)。像其他调试特性一样,你或许希望禁用它并省下50KB。

启用下面的特性会为系统检测到的每个PCI插槽(PCI slot detection driver)创建文件(/sys/bus/pci/slots/)。一个PCI插槽是在PCI主板上的一个端口,它允许用户接上其他的PC设备。PCI是主板的一种类型。PCI是指组件互相通信的方式。有些应用程序可能需要这些文件。

电源管理定时器是另外一种电源管理系统(Power Management Timer Support)。这是许多系统追踪时间的方式。这个只需要很少的能源。处理器的空闲、电压/频率调节和节流都不会影响这个定时器。大量的系统需要使用这个特性。

下面,可以启用ACPI模块和容器设备驱动(Container and Module Devices)。这会启用处理器、内存和节点的热插拔支持。它需要NUMA系统。

下面的驱动提供对ACPI内存的热插拔支持(Memory Hotplug)。有些设备甚至启用这个驱动也不支持热插拔。如果驱动以模块形式加入,那么模块将会被acpi\_memhotplug调用。

注意:对于内核某个特定的功能,硬件、BIOS和固件在必须支持时会有问题。有些系统的BIOS是不控制硬件的。这种类型的BIOS通常不会限制特性。如果内核确实有一个特定的功能,硬件必须有能力完成这样的任务。

智能电源管理驱动提供访问电池的状态和信息(Smart Battery System)。

下面,我们有一个"Hardware Error Device"驱动。设备通过SCI报告硬件错误。通常上,大多数的错误会是已纠正的错误。

下面的是ACPI调试特性(Allow ACPI methods to be inserted/replaced at run time)。这允许ACPI AML方式不通过重启系统管理。 AML代表的是ACPI机器语言(ACPI Machine Language)。AML代码可以通过请求重启来改变和测试。

APEI是ACPI的错误接口(ACPI Platform Error Interface (APEI))。APEI从芯片给操作系统报告错误。这个错误接口同样提供错误注射的能力。

当"SFI (Simple Firmware Interface) Support" 启用后,硬件固件可以发送消息给操作系统。固件与操作系统间的通信通过内存中的静态表。SFI-only的计算机的内核工作需要这个特性。

想要改变处理器的时钟速度和运行时,就启用这个特性(CPU Frequency scaling)。CPU频率调整意味着改变处理器的时钟速度。这个驱动可以用于降低时钟频率以节能。

下面是另外一个电源管理子系统(CPU idle PM support)。当处理器不在活跃状态时,它最好处在有效的空闲方式来减少电源消耗和减少CPU损耗。减少电源消耗同样可以降低内部元件的发热。

Linux内核提供了很多CPU空闲驱动。在多处理器系统上,一些用户可能有一个理由在每个CPU上使用不同的驱动(Support multiple cpuidle drivers)。启用这个驱动可以允许用户给每个处理器设置不同的驱动。

对于Intel处理器,内核有一个特别为管理这类CPU芯片空闲的驱动(Cpuidle Driver for Intel Processors)。

当内存芯片空闲时,这些同样可以处于低功耗状态(Intel chipset idle memory power saving driver)。这个驱动是特别支持IO AT的Intel设备的。

不同的计算机使用不同类型的主板(PCI support)。其中一种类型是PCI。这个驱动允许内核运行在PCI主板上。

下面,我们可以启用/禁用 "Support mmconfig PCI config space access"。

接下来,我们有一个选择启用/禁用主桥窗口驱动(Support mmconfig PCI config space access)。警告:这个驱动还没有完成(至少在3.9.4中是这样)。

像上面提到的主板,还有另一种类型的主板。写一个选项是提供"PCI Express (PCIe) support"的驱动。PCIe是一种改进并且更快速的PCI。

在这之后,下面的驱动应该被启用以支持PCIe主板上的热插拔(PCI Express Hotplug driver)。

接着,我们可以启用/禁用PCIe主板报错(Root Port Advanced Error Reporting)。这就是PCIe AER驱动。

下一个特性允许用户使用PCIe EREC(PCI Express ECRC settings control)覆盖BIOS和固件设置。下一个选项,这是对PCIe的错误注射(PCIe AER error injector support)。

下面的设置提供了操作系统控制PCI的活跃状态和时钟电源管理(PCI Express ASPM control)。通常上,固件会控制ASPM,但是这个特性允许操作系统采取控制。

如前面一样,像内核的许多组件一样,这里提供了ASPM的调试支持(Debug PCI Express ASPM)。

下面,在这个菜单选择"Default ASPM policy"。

在这选项之后,下一个是关于允许设备驱动启消息信号中断(Message Signaled Interrupts (MSI))。通常上最好允许设备给CPU发送中断。

为了在系统日志中加入大量的调试信息,启用"PCI Debugging"。

下一个选项允许PCI核心检测是否有必要启用PCI资源重分配(Enable PCI resource re-allocation detection)。

当在Linux上托管一个虚拟操作系统时,它有时可以用于为虚拟系统保留PCI设备(PCI Stub driver)。在系统虚拟化下,一个操作系统可能在另一个系统的内部或者并行。有时它们会竞争资源。可以为客户机保留设备可以减小竞争和增加性能。

下面的驱动允许超传输设备(hypertransport devices)使用中断(Interrupts on hypertransport devices)。HyperTransport是一种系统/协议总线用于处理器之间的高速通信。

下一个驱动用于PCI虚拟化,它允许虚拟设备间共享它们的物理资源(PCI IOV support)。

PCI页面请求接口(PRI)使在IOMMU(输入/输出内存管理单元)之后的PCI设备能够从页错误中恢复(PCI PRI support)。页错误不是一种错误;它指的是软件尝试访问不在物理内存上的数据的事件。

再次说明,你会在之后的文章中看到更多的需要配置Linux内核特性。


via: http://www.linux.org/threads/the-linux-kernel-configuring-the-kernel-part-6.4457/

译者:geekpi 校对:wxy

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