内核安装初体验

`安装4.10.8版本内核`

这里大家先装一版内核,然后后面再做一版内核,循序渐进,主要遵循如下流程:

使用4.10.8版本的内核rpm包安装内核,并且启动
使用4.10.10版本的内核自己做一个rpm包,并且安装启动
使用4.10.11最新版本的内核,编译安装并启动
讲解内核的目录结构
简单的内核参数调整和内核模块的挂载使用

下面我们先安装一个内核,并且使用新内核

`通过rpm包安装内核`

我们直接通过rpm包安装内核(devel是develop的意思,是开发包,比较常用所以装上)

wget http://software.sinocache.net:7070/NGAA_Kernel/kernel-sinocache-4.10.8-1.el7.centos.x86_64.rpm
wget http://software.sinocache.net:7070/NGAA_Kernel/kernel-sinocache-devel-4.10.8-1.el7.centos.x86_64.rpm
yum install kernel-sinocache-*4.10.8-1.el7.centos.x86_64.rpm

`修改内核4.10.8启动`

vi /boot/grub2/grub.cfg #编辑内核启动引导文件


terminal_output console
if [ x$feature_timeout_style = xy ] ; then
  set timeout_style=menu
  set default=0 #添加的内容行
  set timeout=5
# Fallback normal timeout code in case the timeout_style feature is
# unavailable.
else
  set default=0 #添加的内容行
  set timeout=5
fi

然后重启设备:reboot,系统起来之后执行uname -ra查看内核版本

4.10.10版本内核rpm包自制作

`创建内核编译环境`

为了尽量减少在测试过程中对系统带来影响,因此使用普通用户做rpm包

useradd tyumen #建议visudo将tyumen允许sudo所有权限,这样后续就不用来回切用户了
su - tyumen
rpm -ivh http://software.sinocache.net:7070/NGAA_Kernel/kernel-sinocache-4.10.10-1.el7.centos.nosrc.rpm

当前我们就具备了内核编译的spec文件和编译用户了,如下安装一下依赖工具并编译.

`安装依赖编译rpm包`

sudo yum install rpm-build -y #rpmbuild工具
wget -SO /home/tyumen/rpmbuild/SOURCES/linux-4.10.10.tar.xz https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.10.10.tar.xz
sudo yum install asciidoc xmlto audit-libs-devel binutils-devel elfutils-devel java-1.8.0-openjdk-devel libunwind-devel newt-devel numactl-devel slang-devel pciutils-devel perl-ExtUtils-Embed bc gcc net-tools openssl-devel bison python-devel ncurses-devel -y
…这样,我们就具备了编译内核的基本环境了,然后执行rpm包编译
rpmbuild -ba /home/tyumen/rpmbuild/SPECS/kernel-sinocache-4.10.10.spec

此步骤执行完毕,我们就有自己的编译完的内核rpm包了,然后执行前面的安装流程即可

内核代码编译

`内核源代码目录说明`

　　/arch：目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构
　　/block：块设备驱动程序I/O调度。
　　/crypto：常用加密和散列算法（如AES,SHA等），还有一些压缩和CRC校验算法。
　　/documentation：目录下是一些文档，没有内核代码，可惜都是English的，是对每个目录作用的具体说明。
　　/drivers：目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种有对应的子目录
　　/firmware：保存用于驱动第三方设备的固件
　　/fs：目录存放Linux支持的文件系统代码和各种类型的文件操作代码。每一个子目录支持一个文件系统，如ext3文件系统对应的就是ext3子目录
　　/include：目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台相关的头文件在/include/linux子目录下
　　/init：目录包含核心的初始化代码（不是系统的引导代码），有main.c和Version.c两个文件。这是研究核心如何工作的好起点。
　　/ipc：目录包含了核心进程间的通信代码。
　　/Kernel：内核管理的核心代码，此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数，其中最重要的文件当属sched.c
　　/lib：目录包含了核心的库代码，不过与处理器结构相关的库代码被放在/arch/*/lib/目录下。
　　/mm：目录包含了所有独立于 cpu 体系结构的内存管理代码，如页式存储管理内存的分配和释放等。
　　/net：目录里是核心的网络部分代码，实现了各种常见的网络协议，其每个子目录对应于网络的一个方面。
　　/scripts：目录包含用于配置核心的脚本文件等
　　/security：主要包含SELinux模块。
　　/sound：ALSA,OSS音频设备的驱动核心代码和常用设备驱动。
　　/tools：一些常用工具，如性能剖析、自测试等
　　/usr：实现了用于打包和压缩的cpio等。    /virt:提供虚拟机技术（KVM等）的支持

`内核config参数`

y 此功能直接编译进内核
m 此功能编译成一个模块，在需要时进行加载
n 此功能不会包含进内核
? 此功能打印出描述信息自己选择
内核设置建议：http://blog.csdn.net/shaocongshuai/article/details/51859786

`4.10.11内核版本编译`

可以参考：https://kernelnewbies.org/KernelBuild

wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.10.11.tar.xz
tar xvf linux-10.11.tar.xz -C /usr/src/
make mrproper //注意：make clean 删除大多数的编译生成文件，但是会保留内核的配置文件.config，还有足够的编译支持来建立扩展模块 make mrproper 删除所有的编译生成文件，还有内核配置文件，再加上各种备份文件 make distclean mrproper删除的文件，加上编辑备份文件和一些补丁文件。
cp /boot/config-`uname -r` .config修改选择模块make menuconfig
yum install gcc ncurses-devel//安装编译包
make或者make -j8//-j8是指定并发
make modules_install install//安装,也可以在这将这步改成make rpm生成rpm包然后装rpm包
修改/boot/grub2/grub.cfg使用新内核启动

内核模块使用

`内核模块挂载使用`

这里以常用的tcp模块westwood为例(未编译进内核，以module方式已经存在)

modprobe westwood//挂载westwood模块，可以通过lsmod|grep westwood查看这个模块是否挂载了
sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=westwood//应用westwood模块,可以通过sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control查看当前的参数

reno是最基本的拥塞控制算法，也是TCP协议的实验原型； bic适用于丢包极为罕见的情况，比如北美和欧洲之间的线路，这是2.6.8到2.6.18之间的Linux内核的默认算法； cubic是修改版的bic，适用环境比bic广泛一点，它是2.6.19之后的linux内核的默认算法； hybla适用于高延时、高丢包率的网络，比如卫星链路——同样适用于中美之间的链路。 westwood采用和Reno相同的慢启动算法、拥塞避免算法。 westwood的主要改进方面：在发送端做带宽估计，当探测到丢包时，根据带宽值来设置拥塞窗口、慢启动阈值

`自编译内核模块`

(只编译模块)

内核已经要安装了headers包,这里以4.10.10内核为例，比如：kernel-sinocache kernel-sinocache-devel kernel-sinocache-headers
wget http://software.sinocache.net:7070/NGAA_Kernel/kernel_module_demo.tar.gz
tar zxvf kernel_module_demo.tar.gz
cd kernel_module_demo
make #注意，Makefile里面指定内核对include头文件,这里使用4.10.10
insmod hello.ko#lssmod|grep hellotac /var/log/message|head
rmmod hello#tac /var/log/message|head

编译模块集成到内核源码中，后续待补充

`内核模块开发`

待补充