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09 Linux内核: 配置内核 (Part 5)
Linux内核拥有许多特性可以被配置。还有许多的特性要配置。
下一个可以配置的特性是x86的随机数生成器(x86 architectural random number generator (ARCH_RANDOM))。记住，我们现在配置的是AMD64系统的内核代码。这个随机数生成器使用Intel x86的RDRAND指令。这并不通用，所以为了一个更轻量的内核我禁用了它。
接着，我们可以启用或者禁用"Supervisor Mode Access Prevention (X86_SMAP)"。这是Intel处理器使用的安全特性。SWAP在一些实例中只会允许内核访问用户空间。这个有助于保护用户空间。如果启用，这里有一点性能和大小的开销，但是开销很小。由于我是用的是AMD系统，所以我禁用了这个特性。
开发者可以启用"EFI runtime service support (EFI)"。只有在有EFI固件的系统上启用它。拥有这个特性，内核可以使用可用的EFI服务。EFI是一个操作系统和硬件如何交流的规范，所以EFI固件是使用这个规范的硬件代码。因为我没有EFI固件，所以我禁用了它。
这是一个应该被启用的有用的安全方式(Enable seccomp to safely compute untrusted bytecode (SECCOMP))。这个安全特性在使用不受信任的字节码的数值计算(执行大量计算的软件)中使用。字节码(可移植代码)是一种被解释器有效读取的代码。字节码不是源代码，但它也不是汇编或者二进制代码。不受信任的代码是一种可能导致系统/数据损坏的代码。可能会破坏系统或者毁坏数据的不受信任的代码通过seccomp被隔离在独立的地址空间中。这是通过文件描述符传输的方法。通常上，最好启用这个安全特性即使会有一些性能开销，除非你在制作一个需要惊人性能的内核。
这里是另外一个安全特性(Enable -fstack-protector buffer overflow detection (CC_STACKPROTECTOR))。缓冲溢出是数据被写超出了它的内存界限并且进入了邻近的内存中。这是一个安全威胁。一些恶意软件使用缓冲区溢出来利用系统。启用这个会使用GCC选项 "-fstack-protector"。GCC是一个Linux编译器。这个编译器会在你配置完成后编译内核。这个编译器参数会在返回地址前在栈上加入一个canary值(特殊的安全代码)。这个值会在返回前被验证。当内存溢出发生时，canary值会得到覆盖消息。当这个发生时，会触发一个内存错误(kernel panic)。如许多人知道的那样，内核错误意味着系统将要崩溃，但是这比系统或者数据永久损害的好。发生内核错误，系统会重启，但是如果缓冲移除得到了一个损坏系统的机会，一个简单的重启无法修复破坏。你必须用GCC 4.2或者更高版本支持这个参数的GCC来编译内核。
注意：为了得到你使用的版本号，在命令行内键入"gcc --version"。
在这之后，我们可以配置定时器频率。配置工具建议使用250Hz，所以我们使用这个值。
Timer frequency
- 100 HZ (HZ_100)
- 250 HZ (HZ_250)
- 300 HZ (HZ_300)
- 1000 HZ (HZ_1000) choice[1-4?]: 2
使用1000Hz通常来讲对许多系统而言太快了。定时器频率决定着定时器中断被使用的频率。这有助于在时间线上的系统操作。程序并不是随机地执行一条命令。相反它们会等到定时器中断结束。这保持着有组织和结构的处理。频率为100Hz的定时器中断之间的时间是10ms，250Hz是4ms，1000Hz是1ms。现在许多开发者会马上想到1000Hz是最好的。好吧，这取决于你对开销的要求。一个大的定时器频率意味着更多的能源消耗和更多的能源被利用(在定时器上)，产生更多的热量。更多的热量意味着硬件损耗的更快。
注意：如果某个特定的特性对你并不重要或者你不确定该选择什么，就使用配置工具选择的默认值。比如，就我现在正在配置的内核而言，使用哪个定时器对我并不重要。总的来说，如果你没有特别的原因去选择任何一个选项时，就使用默认值。
这个有趣的系统调用可能会对一些用户有用(kexec system call (KEXEC))。kexec调用会关闭当前内核去启动另外一个或者重启当前内核。硬件并不会关闭并且这个调用可以无需固件的帮助工作。bootloader没有被执行。(bootloader是启动操作系统的软件) 这个重启发生在操作系统级别上而不是硬件上。使用这个系统调用会快于执行一个标准的关机或者重启。这保持硬件在开启状态。这个系统调用并不能工作在所有系统上。为了高性能，启用热插拔。
To use kexec, use the command below replacing “” with the kernel that will be used after reboot. Also, replace “” with some of those kernel parameters we had discussed previously. (I will go into greater depth in a later article.) 为了使用kexec，对重启后要使用的内核使用如下命令替换""。同样，使用之前我们讲过的内核参数替换"" (我会在以后的文章中更深入的讨论。)
kexec -l <kernel-image> --append="<command-line-options>”
Specifically, I would type “kexec -l /boot/vmlinuz-3.8.0-27-generic –append="root=/dev/sda1”” 特别地，我这里输入"kexec -l /boot/vmlinuz-3.8.0-27-generic –append="root=/dev/sda1""
注意：硬件有时不必重启，所以这不依赖于kexec。
下面，我们有一个适用于kexec的调试特性(kernel crash dumps (CRASH_DUMP))。当kexec被调用时，一个崩溃信息(crash dump)会生成。除非你有必要调试kexec，否则这个并不必要。我禁用了这个特性。
再者，我们有另外一个kexec特性(kexec jump (KEXEC_JUMP))。kexec跳允许用户在原始内核和kexec启动的内核之间切换。
最好对内核启动地址使用默认值(Physical address where the kernel is loaded (PHYSICAL_START) [0x1000000])。
下一个内核选项(Build a relocatable kernel (RELOCATABLE))允许内核可以放在内存的任何地方。内核文件会增大10%，但是超出部分会在执行时从内存移除。许多人也许想知道这为什么很重要。在2.6.20内核前，救援内核(rescue kernel)不得不被配置和编译运行在不同的内存地址上。当这个特性发明后，开发者不必再编译两个内核。救援内核不会在第一个已加载的内核地地方加载因为内存部分已被占用或者损坏。(如果你正在使用救援内核，那么明显第一个内核发生了错误)
这个特性应该在可以增加CPU的系统中启用，除非你有特别的理由不去这么做(Support for hot-pluggable CPUs (HOTPLUG_CPU))。配置工具会自动启用这个特性。在这个特性下，你可以在一个拥有很多处理器的系统上激活/停用一个CPU。这并不意味着在系统中加入新的CPU。所有的CPU必须已经在系统中。
下面的选项会让我们选择设置上面的特性是否默认启用(Set default setting of cpu0_hotpluggable (BOOTPARAM_HOTPLUG_CPU0))。为了性能最好禁用这个特性直到需要的时候。
这个调试特性允许开发者调试CPU热插拔特性(Debug CPU0 hotplug (DEBUG_HOTPLUG_CPU0))。我禁用了它。
为了兼容旧版本的glibc(<2.3.3),启用这个特性(Compat VDSO support (COMPAT_VDSO))。这适用于通过映射32位在VDSO(虚拟动态链接共享对象)的旧式地址。Glibc是GNC C库;这是GNU工程实现的C标准库。
如果系统内核被用于一个缺乏完整功能的bootloader上,那么启用这个特性(Built-in kernel command line (CMDLINE_BOOL))。这允许用户在内核自身上使用一条命令行,那么管理员可以修复内核问题。如果bootloader已经有了一条命令行(像grub),那么这个特性不必启用。
现在我们可以配置ACPI和电源了。首先,我们被要求选择系统是否可以挂起内存(Suspend to RAM and standby (SUSPEND))。高级配置和电源接口(ACPI)是一种对于设备配置和电源管理的开放标准。挂起系统会将数据放在内存上同时硬件进入一种低功耗的状态。系统不会完全关机。如果用户需要计算机进入一个低功耗的状态但是希望保留当前已打开程序时是非常有用的。关闭一个系统会完全关闭系统电源并且清理内存。
下面,我们可以启用睡眠(Hibernation (aka 'suspend to disk') (HIBERNATION))。睡眠就像挂起模式,但是内存中所有数据被保存到硬盘上并且设备完全关闭。这允许用户在电源恢复后继续使用他们已打开的程序。
这里,我们可以设置默认的恢复分区(Default resume partition (PM_STD_PARTITION))。非常少的开发者和管理员需要这个特性。当系统从睡眠中恢复时,他会加载默认的恢复分区。
在这之后,我们可以启用"Opportunistic sleep (PM_AUTOSLEEP)"。这会让内核在没有活跃的唤醒调用被调用时进入挂起或者睡眠状态。这意味着空闲系统将会进入挂起模式以节省电源。我启用了这个特性。
接下来,我们被询问关于"User space wakeup sources interface (PM_WAKELOCKS)"。启用这个特性将会允许激活源对象被激活,停用,并通过基于sysfs接口由用户空间创建。激活源对象会追踪唤醒事件源。
sysfs是位于/sys的虚拟文件系统。这个虚拟文件系统包含了关于设备的信息。当进入/sys时,它似乎是硬盘的一部分,但是这个并不是一个真正的挂载点。这些文件实际存在于内存中。这与/proc是同一个概念。
注意:"/sysfs"是一个文件夹而"/sysfs"或许是一个根目录下名为"sysfs"的文件。许多Linux用户会混淆这两种命名约定。
如果启用了上面的选项,那么你可以设置Maximum number of user space wakeup sources (0 = no limit) (PM_WAKELOCKS_LIMIT)"。最好选择默认。那么你就可以启用垃圾收集器(Garbage collector for user space wakeup sources (PM_WAKELOCKS_GC))。垃圾收集是一种内存管理方式。
注意: 在需要更多内存的系统中,通常最好在大多数情况下尽可能启用垃圾收集。不然内存会消耗得更快且杂乱。
下一个电源选项关于IO设备(Run-time PM core functionality (PM_RUNTIME))。这个选项允许IO硬件在运行时进入低功耗状态。硬件必须支持这个才行,不是所有硬件都会这么做。
与其他许多内核组件一样,如果启用了(Power Management Debug Support),电源管理代码同样有调试支持。我禁用了这个选项。
注意: 注意这些我引用/显示的配置工具上的选项/问题不再显示选项代码(括号间所有的大写字母)。这是因为我没有使用基于ncurses的配置工具(make menuconfig)而是使用默认工具去得到选项/设置/问题。记住,"make config"缺乏保存当前进度的能力。
在这之后,配置工具会启用"ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) Support"。最好允许这个电源管理规范。通常上,配置工具会启用这个特性。
为了允许向后兼容,启用"Deprecated /proc/acpi files"。新的实现使用更新的在/sys下的实现。我禁用了这个选项.一个相似的问题询问关于"Deprecated power /proc/acpi directories"。通常上,如果你禁用了这些文件,你不再需要这些文件夹,所以我禁用了他们。一些旧的程序可能会使用这些文件和文件夹。如果你在给旧的的Linux系统上编译一个新的内核,最好启用这个选项。
下面,我们有另外一个文件接口可以启用或者禁用(EC read/write access through)。这会创建一个嵌入式控制器接口在/sys/kernek/debug/ec下。嵌入式控制器通常在笔记本中读取传感器。内核代码通过系统的BIOS表提供的ACPI代码访问嵌入式控制器。
这里有另外一个可以启用或者禁用的向后兼容特性 (Deprecated /proc/acpi/event support)。acpi守护进程可能会读取/proc/api/event来管理ACPI生成的驱动。不同于这个接口,守护进程使用netlink事件或者输入层来得到送给用户空间的事件。acpi守护进程管理ACPI事件。
下一个选项允许开发者启用一个特性,它会通知内核现在使用的是AC(AC Adapter)还是电池。下一个选项从/proc/acpi/battery/ (Battery)中提供电池信息。
为了内核在电源/睡眠按钮按下或者盖子合上时表现不同,启用这个选项(Button)。这些事件在/proc/acpi/event/中控制。比如,这样的行为如果在用户账户电源选项启用时,当笔记本电脑的盖子关闭后系统将会挂起。
下一个ACPI扩展是对视频适配器的(Video)。
ACPI风扇可以被启用/禁用(Fan)。最好启用ACPI风扇管理。这有助于保存能源。
我们正在进一步配置内核中，但在接下来的文章中还有更多要做。
via: http://www.linux.org/threads/the-linux-kernel-configuring-the-kernel-part-5.4424/