1、I苏州高博软件技术职业学院学生毕业设计（论文）报告系 别 网络工程系 专 业 计算机通信 班 级 1007 姓 名 王祥 学 号 008332320 设计（论文）题目实现基于 REHL6.3 的内核升级指导教师 朱佾 起迄日期 2012 年 12 月-2013 年 5 月苏州高博软件学院毕业设计（论文）I 摘 要操作系统是计算机的重要组成部分，操作系统的优劣直接关系到计算机的整体性能。由于 Linux 操作系统自由、公开、免费的特性，提供给人们一个研究国外优秀操作系统的设计思想和实现方法的机会，对于发展国产操作系统有着很重要的意义。针对 Linux 操作系统强大、稳定的功能，本文以 Red H
2、at 公司的最新 Linux操作系统 RHEL6.3 的内核升级过程为例，分析了 Linux 内核的诸多技术特性，并介绍了 Linux 内核升级的意义、方法、步骤和注意事项，给学习和使用 Linux提供了一个参考。关键词：Linux 内核 升级 RHEL 6.3苏州高博软件学院毕业设计（论文）II AbstractOperating system is an important part of the computer; the operating system is directly related to the overall computer performance. Because t
3、he Linux operating system of free, open, free characteristics provides a study of foreign excellent operating system the design idea and realization method of opportunity, has a very important significance for the development of domestic operating system.Based on Linux operating system is powerful,
4、stable function, based on the kernel upgrade process of RHEL6.3s new Linux operating system Red of Hat company as an example, analyzed technical characteristics of the Linux kernel, and describes the Linux kernel upgrade significance, methods, steps and precautions, and provides a reference to the s
5、tudy and use of Linux.Keywords: Linux；kernel；upgrade；RHEL 6.3苏州高博软件学院毕业设计（论文）III 目 录摘 要 .IAbstract.II目 录 .III第一章 概述 .4.1 研究意义及背景 .4.2 现状与分析 .4.3 研究的主要内容 .5第二章 RHEL6.3 介绍 .62.1 Linux.62.2 RHEL 简介 .02.3 Linux 内核 .22.4 内核版本比较 .42.4. Linux 2.6 内核特性 .42.4.2 Linux 3.8 内核特性 .7第三章 内核升级的详细设计 .93.1 准备阶段 .93.2
6、 配置阶段 .243.3 编译阶段 .303.4 启动新内核阶段 .32第四章 测试内核升级结果 .344.1 升级前的内核 .344.2 升级后的内核 .354.3 升级过程中遇到的问题 .35结论与展望 .37参考文献 .38致谢 .39苏州高博软件学院毕业设计（论文）4第一章 概述. 1 研究意义及背景现今社会，计算机已成为人们日常生活中不可缺少的一部分。应用计算机已经为人们生产、生活带来革命性的变革，而计算机中的核心就是其系统软件，即操作系统，因此操作系统的稳定性、友好性、安全性特性决定计算机应用性能。目前操作系统的选择很多，主流有三种：微软的 windows 系列，目前最新的版本为W
7、indows8；苹果公司的 Mac OS x 目前最新版本是 Mac OS X v0.5 花豹 (Leopard)。另一个就是 Linux。Windows 操作系统以其界面友好性，易用性等特点占据很多的市场份额，但是其安全性较差，尽管微软公司不断地针对其各种程度的漏洞问题发布升级补丁，也无法从根本上解决安全问题，Windows 操作系统主要是集中在桌面应用此外,在服务器性能方面表现较差。苹果公司的 Max OS X 以简单易用和稳定可靠著称，号称是没有病毒的操作系统。但是其本质也是类 Unix。Linux 作为一个源代码公开的自由软件，受到越来越多人的青睐。在世界各地的计算机爱好友的共同努力下
8、，Linux 内核版本不断更新，快速发展，新的内核修复了老版本的内核漏洞，并增加了新的特性。通常更新的内核会支持更多的硬件，具备更好的进程管理能力，运行速度更快，更稳定，经常性地选择升级更新的系统内核是 Linux 使用者必要的操作内容。.2 现状与分析RedHat Linux 是目前世界上使用最多的 Linux 操作系统。因为它具备最好的图形界面，无论是安装、配置还是使用都十分方便，而且运行稳定。RedHat Linux 推出 9.0 版本后，在原有的基础上又有了很大的进步。它完善了图形界面，增强了硬件的兼容性等等。众所周知，由于 Linux 操作系统具有免费，开源等特点，加上用Linux
9、作为服务器性能稳定，并且具有较高的安全性，所以近几年 Linux 操作系统有了蓬勃的发展，内核的版本的升级很快。RedHat Linux 9.0 默认安装内核版本为2.6.32-8，随着在 Linux 上面应用的服务越来越多，这个内核版本已不能满足需要苏州高博软件学院毕业设计（论文）5了，比如某些软件的安装需要的内核版本至少为 2.6.X，所以在 RedHat Linux9.0上对原有内核的升级变得刻不容缓。本次毕业设计主要目标是在虚拟机 VMware Workstation 9.0 下安装 RHEL 6.3操作系统后，对原有内核版本 2.6.32-8 升级到 3.8.7，通过对内核的升级，能
10、够使Linux 操作系统满足更多的需要，更大程度地发挥 Linux 操作系统的优势。.3 研究的主要内容本次毕业设计是对 RedHat RHEL6.3 内核进行升级，首先，在内核升级之前，必须深刻了解欲升级的内核版本 3.8.7 的新特性，知道了这点，才知道为什么要进行升级，升级后的系统相比之前有什么优点。参考各方面的资料并结合自己所掌握的知识，先配置内核选项，再编译、安装新内核，一步一步的完成整个内核升级，并且最后还要对新内核进行测试。苏州高博软件学院毕业设计（论文）6第二章 RHEL6.3 介绍开发一个好的软件进行深入细致的可行性研究必要的，它是开发一个好的软件的前提，而且还必须做大量的、
11、全面的需求分析。需求分析是软件定义时期的最后一个阶段，它更是开发一个好的软件的基础。在可行性研究阶段已经大概的了解了用户的童年快乐的缺失，学习动力的缺失，精神文需求，并且这些需求在经济上、技术上、操作上都是可行的。但可行性研究中有许多细节被忽略了，这些细节中的许多在最终的系统中都是必不可少的，对他们的研究在需求分析中实现。需求分析的主要任务是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整的、准确的、具体的、清晰的要求，确定系统必须具有的功能和性能，系统要求的运行环境，以及预测系统发展的前景，并仔细分析系统中的数据，以便完善良好的软件环境。在需求分析阶段系统分析员将仔细研究软件所需要完成的具
12、体功能。需求分析的结果是软件开发的基础，必须仔细验证它的正确性，开发人员必须和用户取得完全一致的意见，需求分析的文档应该被用户所确认接受。因为用户才了解他们所面对的问题，知道必须做到什么 ，然而这并不意味着分析员应该不假思索的全盘接受用户提出的所有要求，因为软件开发人员知道怎样用程序实现用户的要求和可以实现那些要求。系统分析人员对用户提出的笼统要求应该分解细化，对用户提出的含混的要求需要进一步澄清，对用户提出的不切实际的要求必须做深一步细致的解释说服工作，以便动员用户放弃不合理的要求。2. Linux 2. Linux 简介Linux 操作系统是 UNIX 操作系统的一种克隆系统，它诞生于 9
13、9 年的 0 月 5 日（这是第一次正式向外公布的时间）。以后借助于 Internet 网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种 UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。Linux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，是一个基于 POSIX 和UNIX 的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU 的操作系统。它能运行主要的 UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持 32 位和 64 位硬件。Linux 继承了 Unix 以苏州高博软件学院毕业设计（论文）7网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。它主要用于基于Inte
14、l x86 系列 CPU 的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的 Unix 兼容产品。Linux 以它的高效性和灵活性著称，Linux 模块化的设计结构，使得它既能在价格昂贵的工作站上运行，也能够在廉价的 PC 机上实现全部的 Unix 特性，具有多任务、多用户的能力。Linux 是在 GNU 公共许可权限下免费获得的，是一个符合 POSIX标准的操作系统。Linux 操作系统软件包不仅包括完整的 Linux 操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-W
15、indows 图形用户界面，如同我们使用 Windows NT 一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。2.2 Linux 历史Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱：UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU 计划、POSIX 标准和 Internet 网络。1981 年 IBM 公司推出微型计算机 IBM PC。1991 年，GNU 计划已经开发出了许多工具软件，最受期盼的 GNU C 编译器已经出现，GNU 的操作系统核心 HURD 一直处于实验阶段，没有任何可用性，实质上也没能开发出完整的 GNU 操作系统，但是 GNU 奠定了 Linux 用
16、户基础和开发环境。当时的 MINIX 需要购买才能得到源代码，局限于校园用作教育使用，闭源专利注定Minix 错失推广时机，以至于 Minix 长期处于测试而无人问津。 1991 年初，林纳斯托瓦兹开始在一台 386sx 兼容微机上学习 minix 操作系统。99 年 4 月，林纳斯托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。刚开始，他的目的很简单，只是为了学习 Intel386 体系结构保护模式运行方式下的编程技术。通过学习，他逐渐不能满足于 minix 系统的现有性能，并开始酝酿开发一个新的免费操作系统。林纳斯托瓦兹几乎花了全部时间研究 i386-minix 系统（hack the kerne
17、l)，并且尝试着移植 GNU 的软件到该系统上（GCC、BASH、GDB 等）。1991 年 4 月 3 日在 comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将 bash 移植到苏州高博软件学院毕业设计（论文）8了 minix 上，而且已经爱不释手、不能离开这个 shell 软件了。1991 年 7 月 3 日，第一个与 Linux 有关的消息是在 comp.os.minix 上发布的（当然此时还不存在 Linux 这个名称，当时林纳斯托瓦兹的脑子里想的可能是FREAX，FREAX 的英文含义是怪诞的、怪物、异想天开等）。其中透露了他正在进行Linux 系统的开发，并且在 Linux 最初
18、的时候已经想到要实现与 POSIX 兼容。1991 年的 10 月 5 日，林纳斯托瓦兹在 comp.os.minix 新闻组上发布消息，正式向外宣布 Linux 内核的诞生（Freeminix-likekernel sources for 386-AT）。1993 年，大约有 100 余名程序员参与了 Linux 内核代码编写/修改工作，其中核心组由 5 人组成，此时 Linux 0.99 的代码有大约有十万行，用户大约有 0 万左右。1994 年 3 月，Linux.0 发布，代码量 7 万行，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用 GPL 协议。1995 年月，Bob Young
19、 创办了 RedHat（小红帽），以 CNULinux 为核心，集成了 400 多个源代码开放的程序模块，搞出了一种冠以品牌的 Linux，即 RedHat Linux,称为 Linux“发行版“，在市场上出售。这在经营模上是一种创举。1996 年 6 月，Linux 2.0 内核发布，此内核有大约 40 万行代码，并可以支持多个处理器。此时的 Linux 已经进入了实用阶段，全球大约有 350 万人使用。1998 年 2 月，以 Eric Raymond 为首的一批年轻的“老牛羚骨干分子“终于认识到 CNULinux 体系的产业化道路的本质，并非是什么自由哲学，而是市场竞争的驱动，创办了“O
20、pen Source Intiative“（开放源代码促进会）“复兴“的大旗，在互联网世界里展开了一场历史性的 Linux 产业化运动。2001 年月，Linux 2.4 发布，它进一步地提升了 SMP 系统的扩展性，同时它也集成了很多用于支持 桌面系统的特性：USB，PC 卡（PCMCIA）的支持，内置的即插即用，等等功能。2003 年 2 月，Linux 2.6 版内核发布，相对于 2.4 版内核 2.6 在对系统的支持都有很大的变化。苏州高博软件学院毕业设计（论文）92004 年的第月，SuSE 嫁到了 Novell，SCO 继续顶着骂名四处强行“化缘 “， Asianux， Mandr
21、akeSoft 也在五年中首次宣布季度赢利。3 月 SGI 宣布成功实现了Linux 操作系统支持 256 个 Itanium 2 处理器。2.3 Linux 特点(1) 完全免费Linux 是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了 Linux 的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让 Linux 吸收了无数程序员的精华，不断壮大。(2)完全兼容 POSIX .0 标准这使得可以在 Linux 下通过相应的模拟器运行常见的 DOS、Windows 的程序
22、。这为用户从 Windows 转到 Linux 奠定了基础。许多用户在考虑使用 Linux 时，就想到以前在 Windows 下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。(3)多用户、多任务Linux 支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux 可以使多个程序同时并独立地运行。(4)良好的界面Linux 同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似 Windows 图形界面的 X-Window 系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在 X-Window 环境中就和在 Windows 中相似，可以说是一个 Linux 版的 Windows。(5)支持多种平台Linux 可以运行在多种硬件平台上，如具有 x86、680x0、SPARC、Alpha 等处理器的平台。此外 Linux 还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。200 年月份发布的 Linux 2.4 版内核已经能够完全支持 Intel 64 位芯片
