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| FreeBSD连载(61)：其他内核设置选项(1) |
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| 作者:王波 |
| 了解了最基本的GENERIC设置文件的内容，使用者就能根据实际情况，将不必要的设置删除，配置一个适合自己硬件的内核。然而GENERIC内核并不能包括更丰富的设置，包括很多支持的硬件种类，或者特定的内核特性等。 除了上面提到的这些较常用到的选项之外，FreeBSD中还支持一些不常使用的设备和选项，例如一些老式的连接到声卡上的光驱、游戏杆等，FreeBSD甚至也支持IP over ATM协议和ATM网卡，千兆以太网卡等最新的网络设备和协议。 所有的选项均可以在LINT文件中找到对应配置的例子，就需要根据具体硬件将配置增加到用户自己的配置文件中。 无论增加哪种硬件设备之后，都要检查系统中是否有相应的设备文件存在。通用内核中不存在的设备，缺省也没有生成对应的设备文件。因此需要进入/dev目录中，使用/dev/MAKEDEV命令来产生相应的设备文件。 调整内核性能 当运行一台高性能服务器的时候，缺省设置并不能充分发挥内核的所有能力。为了调整系统性能，便需要考虑更多的设置选项。 maxusers 256 options "MAXMEM=(256*1024)" options "MAXDSIZ=(256*1024*1024)" options "DFLDSIZ=(256*1024*1024)" options NMBCLUSTERS=4096 options CHILD_MAX=512 options OPEN_MAX=512 options SMP options APIC_IO options SOFTUPDATES 由于服务器系统运行在高负载下，需要产生数量巨大的进程数目，并打开相当多的文件。为了提供更好的支持就需要增加系统中表格的大小，这应该增加maxusers设置参数。 系统启动时首先通过BIOS来检测系统中的内存，但是一般的BIOS最多只能报告64M内存，因此FreeB SD需要自己检测系统中的内存数量。然而系统内存检测并不一定检测到系统中的所有内存，因此需要在内核设置中指定内存大小，MAXMEM选项就用来指定系统物理内存的容量。上例中将系统内存设置为256MB。 此外，缺省情况下FreeBSD限制每个应用程序使用128MB的内存，这对于一般的应用程序是满足的。但是对于特定的应用程序的服务器，如大容量的新闻组服务器，将占用大量内存，因此就需要增加相应的参数。内核选项MAXD SIZ为最大限制，DFLDSIZ为这个限制的缺省值，那么将应用程序的内存使用限制设为256MB的配置项为上例所示。 为了增加FreeBSD的网络性能，可以增加NMBCLUSTERS的值，这个设置决定网络界面接收数据时的缓冲mbuf的大小，增加这个值就能使系统能同时响应更多的并发请求，这对于Web等高负载服务器特别重要。CHIL D_MAX定义一个进程能打开的最多子进程数数目，而OPEN_MAX定义一个进程能同时打开的文件描述字的数目，这三个参数为继承自4.4BSD中的设置参数，在FreeBSD下一般不需要调整，因此并没有写在LINT配置文件中，一般情况下，NMBCLUSTERS的缺省值对于高负载服务器略小一些，而CHILD_MAC和OPEN_MAX的缺省值能满足一般的高负载服务器的要求。 通常这些数值参数需要根据实际情况进行调整，而不应该一味的增大。使用vmstat，netstat，top 等系统工具可以观察系统在实际情况下的运行状态，以决定需要进行哪些调整。 SOFTUPDATES选项能增加UFS类型的文件系统存取速度，对于大部分种类的网络服务器，系统瓶颈在于磁盘访问速度，而使用这个选项可以改善文件系统的存取性能。这个选项之所以没有被作为缺省设置，主要是因为版权原因。然而为了编译带有SOFTUPDATES选项的内核，还必须手工建立一些符号连接，因为SOFTUPDATES使用的源代码并不直接位于正确的编译路径下，而是位于一个非标准路径下，FreeBSD使用这种方法提醒FreeBSD用户，表示这个部分的版权与BSD版权许可不同，需要单独处理。 # cd /usr/src/sys/ufs/ffs # ln -s /usr/src/contrib/sys/softupdates/*.[ch] . 当建立了上述连接之后，带有SOFTUPDATES选项的内核才能被正确编译，然而即使内核支持这个选项，还需要在文件系统中设置softupdate选项，相应文件系统才能真正使用这个功能，这需要对相应的文件系统使用tunefs命令： # tunefs -n enable /dev/rda0s1d 这个命令只需执行一次就行了，为了避免出现问题，请在系统的单用户模式下执行这个命令。同样可以使用tune fs -n disable可以屏蔽这个功能。 此外，对于多处理器的服务器系统，还可以使用SMP选项和APIC_IO选项以支持多处理器。 可以在编译内核时打开更多的优化选项，缺省情况的只能提供十分基本的优化，而且是使用标准版本的gcc 2. 7.2.1来编译系统的。可以安装egcc，并指定更高的优化选项，如-O6和-mPentium，来获得更高级别的优化和利用Pentium芯片专用指令。由于egcc仅仅支持ELF格式的执行文件，因此不能用于3.0之前（包括3 .0-REKLEASE）使用a.out格式内核的系统。 当使用egcc编译内核时，需要更改执行config后产生的内核目录下的Makefile，需要重新定义C C选项为/usr/local/bin/egcc，并更改优化选项-O为-O -mpentium，但是由于egcc 不支持gcc的编译选项-fformat_externsion，因此还需要更改Makefile引用的/usr/s rc/share/mk/bsd.kern.mk文件，删除这个文件中这个编译选项的定义。 虽然理论上编译器优化不影响编译结果，但是编译器本身也会存在问题，使得在某些情况下发生错误。尤其对于系统内核，它决定系统的稳定性。因而在编译时采用过高的优化时就要特别小心，极其偶然的情况下会过高优化的内核会造成系统崩溃。因此在正式使用一个优化内核之前，应该保留一个原有的、使用普通优化选项的内核。新内核经过一定时间实际运行的考验，确认没有问题之后才能放心用于正式使用。 声卡设备 通常对于SoundBlaster兼容的声卡，可以使用的以下配置选项： controller pnp0 controller snd0 device sb0 at isa? port 0x220 irq 7 conflicts drq 1 vector sbintr options SBC_IRQ=5 device sbxvi0 at isa? drq 5 device sbmidi0 at isa? port 0x330 device opl0 at isa? port 0x38a 其中pnp0控制器是帮助设置ISA接口的PNP声卡的资源，这主要用于使用BIOS为ISA PNP设备分配资源的情况下。但如果不是ISA PNP的声卡，就不需要这个设置，而且如果ISA PNP声卡能设置为非PNP类型，最好将其设置为非PNP类型，ISA总线下的PNP声卡比较难以设置。 如果系统中安装有DOS的话，可以启动到DOS下，使用该卡的设置程序或一些系统硬件分析软件寻找BIOS分配给ISA PNP卡的资源。 snd0提供最基本的声卡支持代码，sb0为SoundBlaster兼容声卡驱动程序，要根据声卡的配置参数更改sb0驱动程序的IRQ、DMA以及port数值。改变IRQ值的时候，不仅应该在sb0的配置行中改变，还应该使用SBC_IRQ配置选项。 sbvxi0也是SoundBlaster 16所需的代码，大部分声称与SoundBlaster兼容的声卡并不能做到完全兼容SoundBlaster 16，最多兼容SoundBlaster或SoundBlaster Pro，因此就不能支持这个设备，只有真正的SoundBlaster 16才能使它发挥作用。sbmidi0为So undBlaster声卡的MIDI接口的驱动程序，很多兼容声卡也不支持这个设备。opl0为SoundBlast er兼容声卡使用的Yamaha OPL-2和OPL-3芯片使用的驱动。 使用上面的配置选项，设置正确的资源参数，就可以支持soundblaster兼容声卡。但是不同声卡对So undblaster的兼容性不同，因此系统检测时就不能检测到所有的设备，如midi设备或sbvxio0设备，但一般都可以检测到sb0设备，这就能提供基本的声卡设备支持。 声卡设备还需要相应设备文件snd0的支持： # cd /dev # ./MAKEDEV snd0 当使用这些选项重新编译好内核，并启动之后，就可以查看声卡系统是否工作正常。首先应使用 dmesg命令查看系统是否侦测出了声卡设备，如果没有侦测出，就可能是硬件参数配置的问题，需要使用 UserConfig更改配置。 # dmesg | grep snb0 snd0: snd0: snd0: snd0: 通过直接读取设备文件sndstat可以查看出当前声卡的状态，根据系统检测出的设备不同，sndstat 报告的系统中安装的驱动也不同，至少应该报告一个soundBlaster设备： # cat /dev/sndstat VoxWare Sound Driver:3.5-alpha15-970902 (Wed Aug 6 22:58:35 PDT 1997 Amancio [email protected]) Config options: Installed drivers: Type 1: OPL-2/OPL-3 FM Type 2: SoundBlaster Type 6: SoundBlaster16 Type 7: SB16 MIDI Card config: SoundBlaster at 0x220 irq 5 drq 1 SoundBlaster16 at 0xffffffff irq 1 drq 5 SB16 MIDI at 0x330 irq 1 OPL-2/OPL-3 FM at 0x388 irq 1 Audio devices: 0: SoundBlaster 16 4.16 Synth devices: 0: Yamaha OPL-3 Midi devices: 0: SoundBlaster 16 Midi Timers: 0: System clock Mixers: 0: SoundBlaster 设备文件audio用于声音的输入、输出，如果声卡没有IRQ/DRQ冲突，就能正常使用这个设备，从而可以通过这个设备进行录音和播放声音文件，可以通过标准的操作命令来操作这个设备文件。 # dd if=/dev/audio of=out.au bs=1024 count=10 # cat out.au > /dev/audio 此后就可以安装相关的声音应用软件了，这些软件通常位于ports的软件包目录下，例如播放mp3格式的音乐文件的软件mpg123： # cd /usr/ports/audio/mpg123 # make install # mpg123 test.mp3 其他的声卡驱动程序 除了SoundBlaster声卡之外，FreeBSD还可以支持SoundBlaster AWE 32/ 64、Gravis Ultrasound、Microsoft Sound System、Roland MPU 401、ProAudioSpectrum等声卡。支持这些声卡的驱动也在LINT文件中给出了范例，但这些驱动程序不是单独使用的，需要与上面提到的基本设备sb0相互合作。 如果计算机上没有声卡，也可以使用个人计算机的喇叭模拟声卡。这样的音响效果并不令人满意，而且也会消耗大量处理器时间，因此应该尽量使用，模拟声卡的设备驱动为pca0。 有些情况下某些soundblaster声卡使用以上的sd0声卡设备选项并不能正常工作，会遇到IRQ/D RQ的冲突问题。此外还可以使用另一个驱动程序pcm0，这个驱动程序能支持一些sb0不支持的SoundBlast er兼容声卡。当然pcm0的功能相对弱一些，不能支持midi功能。设备sb0能和其他几个设备同时发挥作用，而p cm0设备不能和前面提到的其他设备相互协作，使用pcm0的配置文件应该为： controller pnp0 controller snd0 device pcm0 at isa? port 0x220 irq 7 drq 1 vector pcmintr 有时由于pnp设置资源的问题，使得pcm驱动将声卡识别为第二个设备pcm1，而报告pcm0与pcm1存在冲突，此时可以简单的建立设备snd1，而忽略pcm0的冲突信息，此后就一直使用snd1作为声卡设备。 设置ISA PNP声卡 为了给PNP声卡设置正确的资源值，可以在UserConfig中的命令行方式下搜寻PNP设备、配置PNP 设备的硬件参数。如同在前面提到的，对PNP设备需要在UserConfig的命令行方式下使用pnp命令进行设置。为了保留这个设置，每次启动时都自动进行设置，就需要将设置写入根文件系统中的一个设置文件中，例如/kernel.config，例如对于Soundblaster Vibrx16，执行的pnp命令及写入kernel.config的内容包括： pnp 1 0 os enable irq0 5 drq0 0 drq1 1 port0 0x220 port1 0x300 port2 0x388 pnp 1 1 os enable port0 0x201 quit 由于pnp命令就为pnp设备分配了资源，那么内核配置文件中的pcm0使用的参数设置就要与它相一致。 当设置完kernel.config中，还需要设置Boot Loader的资源文件/boot/boot.rc文件，使其能在启动时自动执行设置命令。 load /kernel load -t userconfig_script /kernel.config autoboot 由于个人计算机上的声卡种类相当多，而FreeBSD支持的声卡类型相对较少，如果用户计算机使用的声卡与FreeBSD支持的类型都不兼容，也可以考虑使用FreeBSD下的商业声卡驱动，商业驱动程序能够支持更多类型的硬件。Opensound是FreeBSD下的一种商业声卡支持驱动，其主页是http://www.4front.com。 |
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