Linux系统内核如何进行调优？ (linux系统内核调优)

Linux系统是一种开源的操作系统，其内核是由Linus Torvalds最初编写的。由于其高度可定制性和开源性，在服务器、嵌入式系统和移动设备等各种应用领域得到广泛应用。内核是Linux系统的核心组成部分，负责管理所有硬件和软件，以及协调系统的各个部分，确保系统的稳定和高效。调优内核是提高系统性能的重要手段。本文将介绍Linux系统内核如何进行调优。

1.了解系统资源瓶颈

在进行内核调优之前，首先要了解系统的资源瓶颈，确定需要优化的方向。通常，系统资源瓶颈包括CPU利用率、内存利用率、磁盘I/O和网络I/O等方面。您可以使用系统性能监控工具（如iostat、vmstat、top等）来监控系统性能，查看系统瓶颈所在，进而进行调优操作。

2.使用tune2fs命令优化文件系统

tune2fs命令是一个文件系统调整工具，用于优化磁盘I/O。它可以改变文件系统的一些参数，如块大小、索引节点大小、挂载选项等。通过优化文件系统参数，可以提高文件系统的性能，从而提高整个系统的性能。

3.使用sysctl命令调整内核参数

sysctl命令是Linux内核参数的调整工具，可以用于调整内核参数以优化系统性能。调整内核参数可以改变系统的行为，从而改善系统的性能。例如，可以通过调整TCP/IP协议栈的参数来优化网络I/O性能；可以通过调整虚拟内存子系统的参数来优化内存管理等方面的性能。

4.优化CPU调度器

Linux系统使用一种称为O（1）的调度算法来决定任务的优先级和分配给它们的CPU时间。默认情况下，所有任务都被分配到一个CPU上，这可能会导致系统的总体性能下降。为了解决这个问题，可以使用cgroups（控制组）来将进程分成多个组，并将每个组分配到不同的CPU上。这可以提高系统的性能和响应速度。

5.使用大页面来提高内存性能

内存是系统性能的关键因素之一。默认情况下，Linux系统使用4KB大小的页面来管理内存。然而，在一些高负载的场景中，使用更大的页面（如2MB或4MB）可以提高内存性能。大页面可以减少内存管理的开销并提高内存访问速度。

6.使用NUMA来优化内存性能

NUMA（非统一内存访问）是一种针对多处理器系统的内存架构。在NUMA系统中，每个处理器都有自己的本地内存和远程内存。远程内存的访问速度比本地内存慢得多。在这种情况下，使用NUMA可以将内存分配给与内存最近的处理器，从而减少内存访问时间并提高内存性能。

7.使用性能分析工具优化内核

对于复杂的系统和高负载的场景，优化内核可能需要更深入的分析和调试。在这种情况下，您可以使用一些性能分析工具来识别系统瓶颈并确定优化方案。例如，oprofile可以帮助您分析CPU性能瓶颈；perf可以帮助您分析内存性能瓶颈；strace可以帮助您分析系统调用性能瓶颈等等。

以上是一些常见的Linux系统内核调优方法，通过优化内核参数、文件系统、CPU调度器、内存等方面，可以提高系统的性能和稳定性，从而更好地满足用户的需求。在进行内核调优之前，需要深入了解系统的架构和资源瓶颈，并使用适当的工具来分析和优化系统性能。

相关问题拓展阅读：

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如何更新linux内核 开提升系统性能

下载内核下载热点内核标准配置文件

编译内核

make menuconfig

选中Load an Alternate Configuration File ,然后选择刚下载的。config

另外，要特别选中：

1)、通过make menuconfig选中以下对应的选项

General setup –>

enable deprecated sysfs features to support old userspace tools

2)、修改。config文件

修改。config文件中CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2,将原本被注释掉的

CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2 改成CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2=y

注： 修改这项是因为旧版的mkinitrd及其nash在内核没有CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2参数时默认使用旧版sysfs路径格式，从而在新内核下无法正确访问/sys内的硬盘信息节点。

主要是解决”mount:could not find filesystem ‘/dev/root'”这样的错误

make bzImage

make modules

make modules_install

make install

解压修改内核

cp /boot/initrd-2.6.38.img /tmp

cd /tmp/

mkdir newinitrd

cd newinitrd/

zcat /initrd-2.6.38.img |cpio -i

rm -rf /tmp/initrd-2.6.38.img

vi init

找到这2行一样的，去掉1行

echo “Loading dm-region-hash.ko module”

inod /lib/dm-region-hash.ko

echo “Loading dm-region-hash.ko module”

inod /lib/dm-region-hash.ko

这主要是解决：”inod: error inserting ‘/lib/dm-region-hash.ko’: -1 File exists”这样的错误

从新打包内核

find .|cpio -c -o > /initrd

cd /

gzip -9 initrd-2.6.38img

rm -rf /boot/initrd-2.6.38.img

cp initrd-2.6.38.img /boot

rm -rf /cd /usr/src/linux-2.6.38.tar.gz

rm -rf /cd /usr/src/linux-2.6.38

设置从新内核启动，重启系统

vi /boot/grub/grub.conf

把default=1改为default=0

如何更新 Linux 内核来提升系统性能

目前的 Linux 内核的开发速度是前所未有的，大概每2到3个月就会有一个主要的版本发布。每个发布都带来几个的新的功能和改进，可以让很多人的处理体验更快、更有效率、或者其它的方面更好。

问题是，你不能在这些内核发布的时候就用它们，你要等到你的发行版带来新内核的发布。我们先前讲到定期更新内核的好处，所以你不必等到那轮搏时。让我们来告诉你该怎么做。

免责声明: 升级内核有（很小）的风险可能会破坏你系统。但如果发生这种情况，通常可以通过使用旧内核来使系统保持工作，但是有时还是不行。因此在这里我们对系统的任何损坏都不负责，你得自己承担风险！

预备工作

要更新你的内核，你首先要确定你使用的是32位还是64位的系统。打开终端并运行：

uname -a

检查一下输出的是 x86_64 还是 i686。如果是 x86_64，你就运行64位的版本，否则就运行32位的版本。千万记住这个，这很重要。

接下来，访问官方的 Linux 内核网站，它会告诉你目前稳定内核的版本。愿意的话，你可以尝试下发布预选版（RC），但是这比稳定版少了很多测试。除非你确定想要需要发布预选版，否则就用稳定内核。

Ubuntu 指导

对 Ubuntu 及其衍生版的用户而言升级内核非常简单，这要感谢 Ubuntu 主腊罩祥线内核 PPA。虽然，官方把它叫做 PPA，但是你不能像其他 PPA 一样将它添加到你软件源列表中，并指望它自动升级你的内核。实际上，它只是一个简单的网页，你应该浏览并下载到你想要的内核。

现在，访问这个内核 PPA 网页，并滚到底部。列表的最下面会含有最新发布的预选版本（你可以在名字中看到“rc”字样），但是这上面就可以看到最新的稳定版（说的更清楚些，本文写作时最新的稳定版是4.1.2。LCTT 译注：这里虽然 4.1.2 是当时的稳定版，但是由于尚未进入 Ubuntu 发行版中，所以文件夹名称为“-unstable”）。点击文件夹名称，你会看到几个选择。你需要下载 3 个文件并保存到它们自己的文件夹中（如果你喜欢的话可以放在下载文件夹中），以便它们与其它文件相隔离：

针对架构的含“generic”（通用）的头文件（我这里是64位，即“amd64”）

放在列表中间，在文件名末尾有“all”的头文件

针对架构的含“generic”内核文件（再说一次，我会用“amd64”，但是你如果用32位的，你需要使用“i686”）

你还可以在下面看到含有“lowlatency”（低延时）的文件。但更好忽略它们。这些文件相对不稳定，并且只为那些通用文件不能满足像音频录制这类任务想要低延迟的人准备的。再说一次，首选通用版，除非你有特定的任务需求不能很好地满足。一般的游戏和网络浏览不是使用低延时版的借口。

你把它们放在各自的文件夹下，对么？现在打开终端，使用cd命令切换到新创建的文件夹下，如

cd /home/user/Downloads/Kernel

接着运行：

sudo dpkg -i *.deb

这个命令会标记文件夹中所有的“.deb”文件为“待安装”，接着执行安装。这是推荐的安装方法，因为不可以很简单地选择一个文件安装，它总会报出依赖问题。这这样一起安装就可以避免这个问题。如果你不清楚cd和sudo是什么。快速地看一下 Linux 基本命令闷滑-sudo命令的用法这篇文章

。

安装完成后，重启你的系统，这时应该就会运行刚安装的内核了！你可以在命令行中使用uname -a来检查输出。

Fedora 指导

如果你使用的是 Fedora 或者它的衍生版，过程跟 Ubuntu 很类似。不同的是文件获取的位置不同，安装的命令也不同。

查看 最新 Fedora 内核构建列表。选取列表中最新的稳定版并翻页到下面选择 i686 或者 x86_64 版。这取决于你的系统架构。这时你需要下载下面这些文件并保存到它们对应的目录下（比如“Kernel”到下载目录下）：

kernel

kernel-core

kernel-headers

kernel-modules

kernel-modules-extra

kernel-tools

perf 和 python-perf （可选）

如果你的系统是 i686（32位）同时你有 4GB 或者更大的内存，你需要下载所有这些文件的 PAE 版本。PAE 是用于32位系统上的地址扩展技术，它允许你使用超过 3GB 的内存。

现在使用cd命令进入文件夹，像这样

cd /home/user/Downloads/Kernel

接着运行下面的命令来安装所有的文件

yum –nogpgcheck localinstall *.rpm

最后重启你的系统，这样你就可以运行新的内核了！

使用 Rawhide

另外一个方案是，Fedora 用户也可以切换到 Rawhide，它会自动更新所有的包到最新版本，包括内核。然而，Rawhide 经常会破坏系统（尤其是在早期的开发阶段中），它不应该在你日常使用的系统中用。

Arch 指导

Arch 用户应该总是使用的是最新和最棒的稳定版（或者相当接近的版本）。如果你想要更接近最新发布的稳定版，你可以启用测试库提前2到3周获取到主要的更新。

要这么做，用你喜欢的编辑器以sudo权限打开下面的文件

/etc/pacman.conf

接着取消注释带有 testing 的三行（删除行前面的#号）。如果你启用了 multilib 仓库，就把 multilib-testing 也做相同的事情。如果想要了解更多参考这个 Arch 的 wiki 界面。

升级内核并不简单（有意这么做的），但是这会给你带来很多好处。只要你的新内核不会破坏任何东西，你可以享受它带来的性能提升，更好的效率，更多的硬件支持和潜在的新特性。尤其是你正在使用相对较新的硬件时，升级内核可以帮助到你。

linux系统的优点

这个问题基本是仁者见仁，智者见智。

不断增加的资源

如今，每一个主要的ISV都会推出一个Linux软件版本。Linux的市场份额正在不断地增长，人们也越来越需要它。与此同时，很多管理者都开始进行Linux培训，而且越来越多丰富的公共信息也会很容易得到进而帮助公司转换到Linux操作系统。毋容置疑的是，越来越多的创新都来自于Linux而不是Unix。

这面是一些Linux的不利因素：

可扩展性

随着2.6内核的出现，可扩展性已经不再像原来那样重要，但是Linux一直都没有像Unix那样的扩展性。一般来说，企业们都要求要有更大的性能，可靠性和可扩展性，Unix一直是更佳的选择。Unix系统的高可用性也比Linux操作系统更加成熟。

硬件集成/支持的缺乏

尽管很多公司认为这一点是一个附加物，但是，财富500强公司通常都更喜欢来自硬件支持的更舒适的性能以及硬件与操作系统之间更加紧密地集成。我们都知道如果你的硬件供应商与你的操作系统软件供应商不同会发生什么或者受到什么职责。驱动支持是硬件供应商带来的，但这对于Linux系统来说，一直是一个挑战。

洞察力

一些试图劝说CIO使用Linux服务器取代Unix的人通常都会理解这个问题。Linux很不幸在很多方面都是存在风险的，并没有为企业准备好。许多CIO们都有自己的一套方法，他们并没有准备采用有风险的解决方案，即使是一个我们大多数人认为没有风险的事物。尽管对Linux的这种看法在过去的几年已经发生了很大的变化，但是，一些大型公司仍有这种顾虑。

在企业范围内使用了Unix系统 和 Linux系统，创客学院能够明确指出在两个操作系统之间作出选择并不是一件容易的事情。决定通常取决于资金和人们的使用舒适度情况。

1．模块化程度高

Linux的内核设计非常精巧，分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口五大部分；其独特的模块机制可根据用户的需要，实时地将某些模块插入或从内核中移走，使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧，很适合于嵌入式系统的需要。

2．源码公开

由于Linux系统的开发从一开始就与GNU项目紧密地结合起来，所以它的大多数组成部分都直接来

自GNU项目。任何人、任何组织只要遵守GPL条款，就可以自由使用Linux

源代码，为用户提供了更大限度的自由度。这一点也正投嵌入式系统所好，因为嵌入式系统应用千差万别，设计者往往需要针对具体的应用对源码进行修改和优化，

所以是否能获得源代码

对于嵌入式系统的开发是至关重要的。加之Linux的软件资源十分丰富，每种通用程序在Linux上几乎都可以找到，并且数量还在不断增加。这一切就使设

计者在其基础之上进行二次开发变得非常容易。另外，由于Linux源代码公开，也使用户不用担心有“后闸”等安全隐患。

同时，源码开放给各教育机构提供极大的方便，从而也促进了Linux的学习、推广和应用。

3．广泛的硬件支持

Linux能支持x86、ARM、MIPS、ALPHA和PowerPC等多种体系结构的微处理器。目前已成功地移植到数十种硬件平台，几乎能运行在所有流行的处理器上。

由于世界范围内有众多开发者在为Linux的扩充贡献力量，所以Linux有着异常丰富的驱动程序资源，支持各种主流硬件设各和最新的硬件技术，甚至可在没有存储管理单元MMU 的处理器上运行，这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。

4．安全性及可靠性好

内核高效稳定。Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。

Linux中大量网络管理、网络服务等方面的功能，可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性，它还提供了大量的网络管理软件、网络分析软件和网络安全软件等。

5．具有优秀的开发工具

开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器（In Circuit Emulator，ICE），它通过取代目标板的微处理器，给目标程序提供一个完整的仿真环境，从而使开发者能非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态，便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常高，而且只适合做非常底层的调试。如果使用的是嵌人式Linux，一旦软硬件能支持正常的串口功能，即使不用在线仿真器，也可以很好地进行开发和调试工作，从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链（Tool Chain），能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。

6．有很好的网络支持利文件系统支持

Linux从诞生之日起就与Internet密不可分，支持各种标准的Internet网络协议，并且很容易移植到嵌入式系统当中。目前，Linux几乎支持所有主流的网络硬件、网络协议和文件系统，因此它是NFS的一个很好的平台。

另一方面，由于Linux有很好的文件系统支持（例如，它支持Ext2、FAT32、romfs等文件系统），是数据各份、同步和复制的良好平台，这些都为开发嵌入式系统应用打下了坚实的基础。

7．与UNIX完全兼容

目前，在Linux中所包含的工具和实用程序，可以完成UNIX的所有主要功能。

但由于Linux不是为实时而设计的，因而这就成了Linux在实时系统中应用的更大遗憾。不过，目前有众多的自由软件爱好者正在为此进行不懈的努力，也取得了诸多成果。想要知道更多，可以去创客学院问问。

1. 该操作系统是开源和免费的

Linux是基于Linux内核的开源类UNIX操作系统，该内核对任何希望拥有免费操作系统的用户都是开源的。通过开源和免费，任何个人都可使用Linux内核作为核心，根据他们想要的方式开发自己的操作系统。

2. 不易受到安全攻击

如果黑客看不到您用于定制Linux操作系统的代码，那么他们就很难利用它。如果来自少数黑客或供应商的前所未有的安全攻击，作为基于Linux的操作系统及其源代码的开发人员，您可以更轻松地查看漏洞，最终使您更容易解决这些漏洞。

此外，由于只有少数用户使用特定的基于Linux的计算机操作系统，因此黑客和其他未经授权的供应商干预您在操作系统内活动的可能性较小。

3. 程序定制中更好的优化、可靠性和灵活性

Linux内核为在计算机上进行的任何定制或修改提供了更好的优化。在Windows中，硬件在技术上是唯一可定制的，与Linux不同，您还可以修改操作系统的核心，因为您拥有其源代码。

在核心级别定制硬件和操作系统肯定会给您更好的机会以更优化和更可靠的方式设计您自己的计算机。

4. 更轻松地解决高级技术错误和问题

由于您拥有可以直接访问操作系统核心的源代码，因此您可以更轻松地解决较重的错误和问题。使用Linux内核，只要您有足够的知识使用它的编程命令，您就可以在没有外部技术支持的情况下诊断此类错误和问题。

即使您使用的是商业开发的基于Linux的开源操作系统，例如Android或Ubuntu，您也可以自行诊断此类严重的错误和问题，只要您拥有针对最坏情况对其核心进行故障排除所需的代码即可。

5. 为个性化的硬件和软件性能提供更高的稳定性

尽管不受欢迎，Linux往往比Windows甚至Mac

OS更稳定。这并不是因为Linux得到了更好的支持，而是因为您可以自己开发基于Linux的操作系统，那么您应该知道什么可以使用，什么不可以使用。

根据您通过Linux内核开发操作系统的方式，不兼容的硬件将直接不起作用。它只接受根据您设计基于Linux的操作系统的方式兼容的硬件和软件，而那些兼容的硬件和软件几乎可以完美地运行，因为它们已根据您自己的设计进行了优化。

提到linux的优点，首先就是他的开源，任何人都是可以查看他的源代码的，这使得他特别的安全，而windows则不开源，所以你要经常的打补丁，修补漏洞之类的。

其次，linux内核优化的好，没有哪个linux需要右键的刷新键（红旗linux是为了国人的使用习惯加的），而windows则不同，微软的系统非常的复杂，而且运先行效率相对linux要低很多。

虽然linux在桌面市场没有优势（只占1%多一点的占有率），但他在服务器行业的地位那是无敌的（20%多）。

linux占用系统资源特别少，早期的linux，64M内存就能跑的很流畅，这也是他的优势。

我也只说了几点我比较了解的方面，而linux的优点还有很多很多，具体的还得再实践中自己领悟。个人感觉如果完全依赖微软这种越来越人性化的图形界面，人就会越来越笨，最终沦为windows的奴隶，这是很可怕的一件事情，呵呵，希望对你有帮助

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