Linux设备线性排列：提高系统性能的关键 (linux device linear)
在现代计算机系统中，设备访问是非常重要的，例如硬盘、网络、USB 等设备。在 Linux 系统中，设备被视为文件，可以被系统和应用程序访问。然而，Linux 系统中的设备访问也可能存在性能问题，例如读写操作的延迟和带宽限制。这些问题可能会严重影响系统的性能和可靠性。为了避免这些问题，有一种技术被广泛使用，即设备线性排列技术。
设备线性排列，也称为直接 I/O 接口，是一种在 Linux 内核中使用的技术，通过将设备的物理地址与逻辑地址进行映射，从而提高设备访问的性能。该技术可以通过将设备缓存区的物理地址转换为连续的逻辑地址来消除 I/O 操作中的延迟和复杂性。
下面是一些优点：
1. 提高系统性能
当设备被线性排列时，数据传输路径更直接，这意味着 I/O 操作的延迟和处理时间更短。此外，由于设备缓存区的连续逻辑地址映射到物理地址，所以数据传输无需转换，这可以大大提高系统性能。
2. 减少复杂性
通过消除 I/O 操作中的延迟和复杂性，设备线性排列可以使操作系统更容易管理。此外，设备线性排列还可以减少系统资源的使用，因为它可以有效地利用多处理器系统的处理能力。
3. 提高可靠性
设备线性排列可以提高系统的可靠性。由于数据传输路径更直接，此技术可以减少磁盘故障和数据损坏的风险。
尽管设备线性排列技术有很多优点，但应该注意以下一些缺点：
1. 必须预分配内存
为了使设备线性排列正常工作，必须预分配内存。这意味着您必须预先知道 I/O 操作的大小，才能分配适当的内存。否则，分配的内存可能过小，导致 I/O 操作失败。
2. 需要更高的内存使用
由于设备线性排列需要预先分配内存，因此需要更高的内存使用。如果系统的内存资源有限，可能会影响系统的性能。
3. 不支持所有设备
设备线性排列技术并不支持所有设备。特别是一些旧设备可能不支持此技术。因此，在选择使用设备线性排列技术时，必须检查设备的兼容性。
设备线性排列技术是一种非常有用的技术，可以提高 Linux 系统的性能和可靠性。然而，在使用该技术时需要注意其缺点和兼容性问题。
相关问题拓展阅读：
如何编译linux内核
编译linux内核步骤：
1、安装内核
如果内核已经安装（/usr/src/目录有linux子目录），跳过。如果没有安装，在光驱中放入linux安装光盘，找到kernel-source-2.xx.xx.rpm文件（xx代表数字，表示内核的版本号），比如RedHat linux的RPMS目录是/RedHat/RPMS/目录，然后使用命令rpm -ivh kernel-source-2.xx.xx.rpm安装猜轿内核穗消肆。如果没有安装盘，可以去各linux厂家站点或者
www.kernel.org
下载。
2、清除从前编译内核时残留的.o 文件和不必要的关联
cd /usr/src/linux
make mrproper
3、配置内核，修改相关参数，请参考其他资料
在图形界面下，make xconfig；字符界面下，make menuconfig。在内核配置菜单中正确设置个内核选项，保存退出
4、正确设置关联文件
make dep
5、编译内核
对于大内核（比如需要SCSI支持），make bzImage
对于小内核，make zImage
6、编译模块
make modules
7、安装模块
make modules_install
8、使用新内核
把/usr/src/linux/arch/i386/boot/目录内新生成的内核文件bzImage/zImage拷贝到/boot目录，然后修改/etc/lilo.conf文件，加一个启动选项，使用新内核bzImage/zImage启动。格式如下：
boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
linear
default=linux-new ### 告诉lilo缺省使用新内核启动linux ###
append=”mem=256M”
image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0
label=linux
read-only
root=/dev/hda5
image=/boot/bzImage(zImage)
label=linux-new
read-only
root=/dev/hda5
保留旧有的启动选项可以保证新内核不能引导的情况，还可以进入linux进行其他操作。保存退出后，不要忘记了最重要的一步，运行/in/lilo，使修改生效。
9、重新生成ram磁盘
如果您的系统中的/etc/lilo.conf没有使用了ram磁盘选项initrd，略过。如果您的系统中的/etc/lilo.conf使用了ram磁盘选项initrd，使用mkinitrd initrd-内核版本号，内核版本号命令重新生成ram磁盘文件，例如我的Redhat 6.2：
mkinitrd initrd-2.2.14-5.0 2.2.14-5.0
之后把/etc/lilo.conf中的initrd指向新生成的initrd-2.2.14-5.0文件桥带：
initrd=/boot/initrd-2.2.14-5.0
ram磁盘能使系统性能尽可能的优化，具体参考/usr/src/linux/Documents/initrd.txt文件
10、重新启动,OK!
内核，是一个操作系统的核心。它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。Linux作为一个自由软件，
在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核的bug，并增加了许多新的特性。如果用户想要使用前埋这些新特性，或想根据自己的系统度身定
制一个更高效，更稳定的内核，就需要重新编译内核。本文将以RedHat Linux 6.0（kernel
2.2.5）为操作系统平台，介绍在Linux上进行内核编译的方法。
一、 下载新内核的源代码
目前，在Internet上提供Linux源代码的站点有很多，读者可以选择一个速度较快的站点下载。笔者是从站点
www.kernelnotes.org
上下载了Linux的最新开发版内核2.3.14的源代码，全部代码档烂被压缩到一个名叫Linux-2.3.14.tar.gz的文件中。
二、 释放内核源代码
由于源代码放在一个压缩文件中，因此在配置内核之前，要先将源代码释放到指定的目录下。首先以root帐号登录，然后进入/usr/src子目录。如果用户在安装Linux时，安装了内核的源代码，则会发现一个linux-2.2.5的子目录。该目录下存放着内核2.2.5的源代码。此外，还会发现一个指向该目录的链接linux。删除该连接，然后将新内核的源文件拷贝到/usr/src目录中。
（一）、用tar命令释放内核源代码
# cd /usr/src
# tar zxvf Linux-2.3.14.tar.gz
文件释放成功后，在/usr/src目录下会生成一个linux子目录。其中包含了内核2.3.14的全部源代码。
（二）、将/usr/include/a、/usr/inlude/linux、/usr/include/scsi链接到/usr/src/linux/include目录下的对应目录中。
# cd /usr/include
# rm -Rf a linux
# ln -s /usr/src/linux/include/a-i386 a
# ln -s /usr/src/linux/include/linux linux
# ln -s /usr/src/linux/include/scsi scsi
（三）、删除源代码目录中残留的.o文件和其它从属文件。
# cd /usr/src/linux
# make mrproper
三、 配置内核
（一）、启动内核配置程序。
# cd /usr/src/linux
# make config
除了上面的命令，用户还可以使用make menuconfig命令启动一个菜单模式的配置界面。如行悔漏果用户安装了X window系统，还可以执行make xconfig命令启动X window下的内核配置程序。
（二）、配置内核
Linux的
内核配置程序提供了一系列配置选项。对于每一个配置选项，用户可以回答”y”、”m”或”n”。其中”y”表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译进内
核；”m”表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译成可加载模块，在需要时，可由系统或用户自行加入到内核中去；”n”表示内核不提供相应特性或驱动程序
的支持。由于内核的配置选项非常多，本文只介绍一些比较重要的选项。
1、Code maturity level options（代码成熟度选项）
Prompt for development and/or incomplete code/drivers
(CONFIG_EXPERIMENTAL)
如果用户想要使用还处于测试阶段的代码或驱动，可以选择“y”。如果想编译出一个稳定的内核，则要选择“n”。
1、 Processor type and features（处理器类型和特色）
（1）、Processor family (386, 486/Cx486, 586/K5/5×86/6×86, Pentium/K6/TSC, PPro/6x86MX) 选择处理器类型，缺省为Ppro/6x86MX。
（2）、Maximum Physical Memory (1GB, 2GB) 内核支持的更大内存数，缺省为1G。
（3）、Math emulation (CONFIG_MATH_EMULATION) 协处理器仿真，缺省为不仿真。
（4）、MTRR (Memory Type Range Register) support (CONFIG_MTRR)
选择该选项，系统将生成/proc/mtrr文件对MTRR进行管理，供X server使用。
（5）、Symmetric multi-processing support (CONFIG_P) 选择“y”，内核将支持对称多处理器。
2、 Loadable module support（可加载模块支持）
（1）、Enable loadable module support (CONFIG_MODULES) 选择“y”，内核将支持加载模块。
（2）、Kernel module loader (CONFIG_KMOD) 选择“y”，内核将自动加载那些可加载模块，否则需要用户手工加载。
3、 General setup（一般设置）
（1）、Networking support (CONFIG_NET) 该选项设置是否在内核中提供网络支持。
（2）、PCI support (CONFIG_PCI) 该选项设置是否在内核中提供PCI支持。
（3）、PCI access mode (BIOS, Direct, Any) 该选项设置Linux探测PCI设备的方式。选择“BIOS”，Linux将使用BIOS；选择“Direct”，Linux将不通过BIOS；选择“Any”，Linux将直接探测PCI设备，如果失败，再使用BIOS。
（4）Parallel port support (CONFIG_PARPORT) 选择“y”，内核将支持平行口。
4、 Plug and Play configuration（即插即用设备支持）
（1）、Plug and Play support (CONFIG_PNP) 选择“y”，内核将自动配置即插即用设备。
（2）、ISA Plug and Play support (CONFIG_ISAPNP) 选择“y”，内核将自动配置基于ISA总线的即插即用设备。
5、 Block devices（块设备）
（1）、Normal PC floppy disk support (CONFIG_BLK_DEV_FD) 选择“y”，内核将提供对软盘的支持。
（2）、Enhanced IDE/MFM/RLL disk/cdrom/tape/floppy support (CONFIG_BLK_DEV_IDE) 选择“y”，内核将提供对增强IDE硬盘、CDROM和磁带机的支持。
6、 Networking options（网络选项）
（1）、Packet socket (CONFIG_PACKET) 选择“y”，一些应用程序将使用Packet协议直接同网络设备通讯，而不通过内核中的其它中介协议。
（2）、Network firewalls (CONFIG_FIREWALL) 选择“y”，内核将支持防火墙。
（3）、TCP/IP networking (CONFIG_INET) 选择“y”，内核将支持TCP/IP协议。
（4）The IPX protocol (CONFIG_IPX) 选择“y”，内核将支持IPX协议。
（5）、Appletalk DDP (CONFIG_ATALK) 选择“y”，内核将支持Appletalk DDP协议。
8、SCSI support（SCSI支持）
如果用户要使用SCSI设备，可配置相应选项。
9、Network device support（网络设备支持）
Network device support (CONFIG_NETDEVICES) 选择“y”，内核将提供对网络驱动程序的支持。
10、Ethernet (10 or 100Mbit)（10M或100M以太网）
在该项设置中，系统提供了许多网卡驱动程序，用户只要选择自己的网卡驱动就可以了。此外，用户还可以根据需要，在内核中加入对FDDI、PPP、SLIP和无线LAN（Wireless LAN）的支持。
11、Character devices（字符设备）
（1）、Virtual terminal (CONFIG_VT) 选择“y”，内核将支持虚拟终端。
（2）、Support for console on virtual terminal (CONFIG_VT_CONSOLE)
选择“y”，内核可将一个虚拟终端用作系统控制台。
（3）、Standard/generic (dumb) serial support (CONFIG_SERIAL)
选择“y”，内核将支持串行口。
（4）、Support for console on serial port (CONFIG_SERIAL_CONSOLE)
选择“y”，内核可将一个串行口用作系统控制台。
12、Mice（鼠标）
PS/2 mouse (aka “auxiliary device”) support (CONFIG_POUSE) 如果用户使用的是PS/2鼠标，则该选项应该选择“y”。
13、Filesystems（文件系统）
（1）、Quota support (CONFIG_QUOTA) 选择“y”，内核将支持磁盘限额。
（2）、Kernel automounter support (CONFIG_AUTOFS_FS) 选择“y”，内核将提供对automounter的支持，使系统在启动时自动 mount远程文件系统。
（3）、DOS FAT fs support (CONFIG_FAT_FS) 选择“y”，内核将支持DOS FAT文件系统。
（4）、ISO 9660 CDROM filesystem support (CONFIG_ISO9660_FS)
选择“y”，内核将支持ISO 9660 CDROM文件系统。
（5）、NTFS filesystem support (read only) (CONFIG_NTFS_FS)
选择“y”，用户就可以以只读方式访问NTFS文件系统。
（6）、/proc filesystem support (CONFIG_PROC_FS) /proc是存放Linux系统运行状态的虚拟文件系统，该项必须选择“y”。
（7）、Second extended fs support (CONFIG_EXT2_FS) EXT2是Linux的标准文件系统，该项也必须选择“y”。
14、Network File Systems（网络文件系统）
（1）、NFS filesystem support (CONFIG_NFS_FS) 选择“y”，内核将支持NFS文件系统。
（2）、B filesystem support (to mount WfW shares etc.) (CONFIG_B_FS)
选择“y”，内核将支持B文件系统。
（3）、NCP filesystem support (to mount NetWare volumes) (CONFIG_NCP_FS)
选择“y”，内核将支持NCP文件系统。
15、Partition Types（分区类型）
该选项支持一些不太常用的分区类型，用户如果需要，在相应的选项上选择“y”即可。
16、Console drivers（控制台驱动）
VGA text console (CONFIG_VGA_CONSOLE) 选择“y”，用户就可以在标准的VGA显示方式下使用Linux了。
17、Sound（声音）
Sound card support (CONFIG_SOUND) 选择“y”，内核就可提供对声卡的支持。
18、Kernel hacking（内核监视）
Magic SysRq key (CONFIG_MAGIC_SYSRQ) 选择“y”，用户就可以对系统进行部分控制。一般情况下选择“n”。
四、 编译内核
（一）、建立编译时所需的从属文件
# cd /usr/src/linux
# make dep
（二）、清除内核编译的目标文件
# make clean
（三）、编译内核
# make zImage
内核编译成功后，会在/usr/src/linux/arch/i386/boot目录中生成一个新内核的映像文件zImage。如果编译的内核很大的话，系统会提示你使用make bzImage命令来编译。这时，编译程序就会生成一个名叫bzImage的内核映像文件。
（四）、编译可加载模块
如果用户在配置内核时设置了可加载模块，则需要对这些模块进行编译，以便将来使用inod命令进行加载。
# make modules
# make modelus_install
编译成功后，系统会在/lib/modules目录下生成一个2.3.14子目录，里面存放着新内核的所有可加载模块。
五、 启动新内核
（一）、将新内核和System.map文件拷贝到/boot目录下
# cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.3.14
# cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.3.14
# cd /boot
# rm -f System.map
# ln -s System.map-2.3.14 System.map
（二）、配置/etc/lilo.conf文件。在该文件中加入下面几行：
default=linux-2.3.14
image=/boot/vmlinuz-2.3.14
label=linux-2.3.14
root=/dev/hda1
read-only
（三）、使新配置生效
# /in/lilo
（四）、重新启动系统
# /in/reboot
新内核如果不能正常启动，用户可以在LILO:提示符下启动旧内核。然后查出故障原因，重新编译新内核即可。
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邮箱拿来。发书给你；Linux_from_Scratch;
$ make menuconfig
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