Kernel——linux的核心

Linux Kernel：

CentOS 启动流程：POST –> BootLoader(BIOS,MBR) –>Kernel(initrd) –> rootfs –> switch_root –> /sbin/init

         root (hd0,0)

         kernel

         initrd

ldd命令：

         ldd – print shared library dependencies

        ldd [option]… FILE

内核设计体系：单内核、微内核

·Linux：单内核设计，但充分借鉴了微内核体系的设计的优点；为内核引入了模块化机制

·内核的组成部分：

         kernel：内核核心。一般为bzimage，通常位于/boot目录，名称为vmlinuz-VERSION-release

         kernel object：内核对象，即内核模块，一般放于/lib/modules/VERSION-release/

                 内核模块于内核核心版本一定要严格匹配：

                

                 [ ]：N

                 [M]：Module

                 [*]：Y，编译进内核核心

                

                 内核：动态装载和卸载

        

         ramdisk：辅助性文件，并非必须，这取决于内核是否能直接驱动rootfs所在的设备

                 目标设备驱动：例如SCSI设备的驱动

                 逻辑设备驱动：例如LVM设备的驱动

                 文件系统：例如xfs文件系统

                

                 ramdisk：是一个简装版的根文件系统

·内核信息获取：

         uname命令：

                 uname – print system information

                

                 格式：uname [OPTION]…

                         -r：内核的release号

                         -n：主机名

                         -a：显示所有信息

·模块信息获取和管理：

        ·lsmod命令：

                 lsmod – program to show the status of modules in the Linux Kernel

                显示的内核信息来自于/proc/modules

        

        ·modinfo命令：

                 modinfo – program to show information about a Linux Kernel module

                

                 modinfo [ -F field ]  [ -k kernel ]  [ modulename|filename… ]

                         -F field：仅显示指定字段的信息

                         -n：显示文件路径

                

        ·modprobe命令：

                 modprobe – program to add and remove modules from the Linux Kernel

                

                 modprobe [-r] module_name

                         模块的动态装载：modeprobe module_name

                         模块的动态卸载：modeprobe -r modele_name

                                 网卡模块：e1000

        

        ·depmod命令：

                 depmod – program to generate modules.dep and map files

                内核模块依赖关系文件的生成工具

        

        ·模块的装载和卸载的另一组命令：

                 insmod命令：

                         insmod [filename] [module options…]

                                 filename：模块文件的文件路径

                

                 rmmod命令：

                         rmmod [module_name]

·ramdisk文件的管理：

         (1) mkinitrd命令：

                 为当前使用中的内核重新制作ramdisk文件：

                 mkinitrd [OPTION…] [<initrd-image>] <kernel-version>

                         –with=<module>：除了默认的模块之外需要装载至initramfs中的模块

                         –preload=<modele>：initramfs所提供的模块需要预先装载的模块

                

                 示例：# mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

        

         (2)dracut命令

                 dracut – create initial ramdisk images for preloading modules

                

                 dracut [OPTION…] [<image>[<kernel version>]]

                

                 示例：# bracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

·内核信息输出的伪文件系统：

         ·/proc：内核状态和统计信息的输出接口；同时，还提供一个配置接口，/proc/sys

                 参数：

                         只读：信息输出；例如/proc/#/*

                         只写：可接收用户指定一个“新值”来实现对内核某功能或特性的配置；/proc/sys/

                

                         /proc/sys：

                                 net/ipv4/ip_forward相当于net.ipv4.ip_forward

                        

                         (1)sysctl命令

                                 专门用于查看或设定/proc/sys目录下参数的值

                                 sys [option] [variable[=value]]

                                         查看：

                                                 # sysctl -a

                                                 # sysctl variable

                                         修改其值：

                                                 # sysctl -w variable=value

                        

                         (2)文件系统命令 (cat,echo)

                                 查看：

                                         # cat /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

                                 设定：

                                         # echo "VALUE" > /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

                        

                         注意：上述两种方式的设定仅对当前运行内核有效

                        

                         (3)配置文件：/etc/sysctl.conf ，/etc/sysctl.d/*.conf

                                 修改配置文件后，立即生效的方式：

                                         sysctl -p [/PATH/TO/CONFIG_FILE]

                

                         内核参数：

                                 net.ipv4.ip_forward：核心转发

                                 vm.drop_caches：虚拟内存caches

                                 kernel.hostname：主机名

                                 net.ipv4.icmp_echo_ignore_all：忽略所有ping操作

                                 0：开启   1：关闭

         ·/sys目录：

        

                 sysfs：输出内核识别出的各硬件设备的相关属性信息，也有内核对硬件特殊的可设置参数，对此些参数的修改，即可定制硬件设备工作特性

                

                 udev：同读取/sys目录下的硬件设备信息按需为各硬件设备创建文件：udev是用户空间程序；专用工具：devadmin,hotplug

                

                 udev为设备创建设备文件时，会读取其事先定义好的规则文件，一般在/etc/udev/rule.d/目录下，以及/usr/lib/udev/rules.d/目录下