
Linux内核是开源软件中最重要、最复杂、最庞大的软件项目之一。它是Linux操作系统的核心,负责管理系统硬件和处理程序的运行。Linux内核支持多种体系结构和硬件平台,其源代码由数万行代码构成,包含了众多子系统和模块。在Linux操作系统中,内核的优化是决定系统性能和稳定性的重要因素之一。因此,本文将探讨一些Linux内核的优化策略。
1. 调整内核参数
Linux内核支持数千种参数,可以通过/sys/ 目录下的文件或者/Proc/sys/目录下的文件进行配置。这些参数可以控制内存管理、I/O调度、网络、安全性等方面。合理配置这些参数,可以在不改变硬件配置的前提下,实现系统性能优化。
其中,一些常见的内核参数包括:
1.1 Swappiness
这个参数控制内核将多大程度的内存交换区用于进行swapping(交换)。默认情况下,Linux默认为60,对于大多数桌面系统而言,该值过高,会导致系统性能下降。因此,将其调节为10-15是比较合适的选择。
1.2 dirty_ratio和dirty_background_ratio


这两个参数控制内核将多少页面留在内存中,在闲置时间内再进行写入磁盘。默认情况下,它们分别为20和10,配置其值为10和5是一种优化手段。
1.3 kernel threads
内核线程是在内核空间内运行的线程,可以用于执行磁盘读写、处理网络数据包等任务。但是,在某些情况下,内核线程可以对系统性能产生负面影响。因此,可以禁用不必要的内核线程,以提升系统性能。
2. 使用最新版本的内核
Linux开源,有很多开发者、社区在进行不断的改进和更新。每个版本的内核都会对前一版本进行一些优化。因此,使用最新的内核版本将提高系统的安全性和性能。同时,内核版本之间也存在一些兼容性问题,因此应谨慎进行升级。
3. 编译内核
Linux内核源代码可以下载并编译来生成自己的内核。编译内核可以定制化内核,在特定硬件上实现更佳性能。通过修改配置文件,可以配置内核,删除不需要的功能和设备驱动。同时,可以为特定硬件选择适当的调度器和I/O调度策略。使用定制化的内核将提升系统性能和稳定性。
4. 使用适当的I/O调度策略
I/O调度器是内核中一个负责管理I/O操作的模块。通过选择适当的I/O调度策略,可以提高系统的I/O性能。Linux内核中默认的I/O调度策略是CFQ和Deadline。对于企业级存储系统,使用Noop调度策略可能更加高效。
5. 压缩网页
Linux内核可以使用内存压缩技术,将闲置的内存压缩为可用内存。在某些情况下,压缩网页可以提升系统性能。通过启用内存压缩功能,可以利用更少的物理内存实现更高的性能。但是,使用内存压缩可能会降低系统稳定性。因此,应该在测试环境中进行测试后,才能在生产环境中使用。
6. 调整CPU调度策略
CPU调度器是内核的一个模块,负责在多个进程之间分配CPU时间。可以用不同的调度策略来控制进程之间的优先级和时间片的分配。因此,调度策略的选择可以对系统性能和响应时间产生重要的影响。对于高负载的 服务器 ,使用CFS调度策略可能更加合适。而对于实时应用程序,使用RT调度策略稍好。
本文讨论了几种优化Linux内核性能的方法。这些方法可以通过调整内核参数、使用最新版本的内核、编译内核、使用适当的I/O调度策略、压缩网页和调整CPU调度策略来实现。为了确保系统的稳定性和安全性,应该在测试环境中尝试这些方法,并谨慎实施。优化Linux内核需要考虑到不同的硬件和应用场景。对于一些关键的应用程序和服务,建议寻求专业的技术支持和咨询服务。
相关问题拓展阅读:
linux内核如何对进程分类
貌似现在还没有一个官方的分类方法
分类:系统进程,用户进程
可以吧,
linux内核的三种调度方法:
1,SCHED_OTHER 分时调度策略,
2,SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务
3,SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转
实时进程将得到优先调用,实时进程根据实时优先级决定调度权值,分时进程则通过nice和counter值决定权值,nice越小,counter越大,被调度的概率越大,也就是曾经使用了cpu最少的进程将会得到优先调度。
SHCED_RR和SCHED_FIFO的不同:
当采用SHCED_RR策略的进程的时间片用完,系统将重新分配时间片桐销,并置于就绪队列尾。放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平。
SCHED_FIFO一旦占用cpu则一直运行。一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃。
如果有相同优先级的实时进程(根据优先级计算的调度权值是一样的)已经准备好,FIFO时必须等待该进程主动放弃后才可以运行这个优先级相同的任务。而RR可以让每个任务都执行一段时间薯高。
相同点:局手游
RR和FIFO都只用于实时任务。
创建时优先级大于0(1-99)。
按照可抢占优先级调度算法进行。
就绪态的实时任务立即抢占非实时任务。
请参考
进程是资源分配的基本单位,是在操作系统中执行特定任友清务的动态实体。在Linux操作系统中可同时运行多个进程。
Linux下有三种不同类芦告棚型的进程:
交互进程:由shell启动的进程,既可以在前台运行,也可以在后陪则台运行。
批处理进程:不通过终端提交,一般将它们放在任务队列中顺序执行。如通过at 和 crontab提交的任务。
守护进程:守护进程(Daemon)是运行在后台的一种进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些事件。Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。
linux内核 怎么实现qos的
你说的是类似于WINDOWS里的,服务管理中橘services.msc,里卖肆团面的QOS策略这样的东西吗?很遗憾地告诉你LINUX没那个东西。。。正常的情况也不会让服务器去执行QOS策略,那样会增加CPU的消耗雹兄。通常QOS策略配套ACL访问控制列表,在路由OR交换机上被执行的。。。
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linux系统工程师需要掌握点什么,工作环境是什么样的。。。
了解linux的运行原理,系统管理,比如装linux系统、检查运行情况、硬盘配置、故障处理。 大部分工作情况是解决linux运行问题。
linux用户级进程跟内核线程(进程)有什么差别
1、几乎所有的程序都要切换到内核态运行再返回用户态,用中断完成的,因为在内核下封装了一些东西,用户态下只是传入某些参数后调用内核态下的函数罢了,2、进程有三态(执行态,就绪态,阻塞态),cpu任何时刻都只有一个进程在执行,so从用户态切换到内核态时,用户态下的进程就处于阻塞或就绪态了,至于从用户态切换到内核态执行哪个函数那就看你在用户态下执行的是什么函数了,比如在用户态下的lseek在内核下就是llseek了,不一样的。3、这问题就是linux的内存管理了,这里就得提到三种地址(逻辑地址、线性地址、物理地址),这里我们提到的4G地址是逻辑地址,不是我们实际的物理地址,linux中一个进程用户占0-3G对应的内核占3G-4G部分说得不是很清楚,这是比较复杂的内容,需要从头看起,单就这几个问题是不能搞懂linux的,最好还是系统的学习,不断的重复
linux 如何动态分配内存
Linux内核运行在X86机器的物理内存管理使用简单平坦内存模型,每个用户进程内存(虚拟内存)地址范围为从0到TASK_SIZE字节,超过此内存的限制不能被用户访问。 用户进程被分为几个逻辑段,成为虚拟内存区域,内核跟踪和管理用户进程的虚拟内存区域提供适当的内存管理和内存保护处理。 do_brk()是一个内核函数,用于间接调用管理进程的内存堆的增加和缩减 (brk),它是一个mmap(2)系统调用的简化版本,只处理匿名映射(如未初始化数据)。 do_brk()改变进程的地址空间。 地址是代表数据段结束的一个指针(事实上是进程的堆区域)。 do_brk()的参数是一个绝对逻辑地址,这个地址代表地址空间新的结尾。 更实际地说,我们在编写用户程序的时候从来就不应该使用这个函数。 使用这个函数的用户程序就不能再使用malloc(),这是一个大问题,因为标注库的许多部分依赖于malloc()。 如果在用户程序中使用do_brk()可能会导致难以发现的程序崩溃。 do_brk(addr, len)函数给从addr到addr+len建立虚拟内存区vm_area_struct(该区的起始地址为addr;结束地址为addr+len),该虚拟内存区作为进程的堆来使用。 malloc将从此区域获取内存空间(虚拟内存), free()将会把malloc()获取的虚拟空间释放掉(归还到该进程的堆的空闲空间中去)
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