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Linux内核编译调优：定制化系统性能优化全流程

共计 30 章节
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01
课程导论与目标
理解为什么需要定制化内核 · 性能优化的核心思想 · 课程整体路线图
课程导论目标
02
Linux内核架构概览
内核子系统（进程管理 · 内存管理 · 文件系统
Linux内核架构概览
03
开发环境准备
安装必要的编译工具链（gcc · make · flex
开发环境准备gcc
04
获取内核源码
从kernel.org下载主线/长期… · 使用Git管理源码树 · 验证签名
获取内核源码kernel.org
05
内核配置基础
理解Kconfig系统 · 使用`make menuconfig… · 保存.config文件
内核配置基础Kconfig
06
通用性能调优配置
关闭调试选项（DEBUG_KERNE… · DEBUG_INFO） · 优化抢占模型（Preemption…
通用性能调优配置DEBUG
07
CPU与调度优化
配置HZ值 · CPU调度器（CFS · RT）
CPU调度优化
08
内存管理调优
配置页面大小（4K/16K/64K） · 透明大页(THP) · 内存压缩(zswap/zram)
内存管理调优K/16K/64K
09
文件系统与存储优化
选择文件系统（ext4 · XFS · Btrfs）
文件系统存储优化
10
网络栈深度优化
调整网络缓冲区大小 · 启用RPS/RFS/XPS · 配置TCP拥塞控制算法（BBR
网络栈深度优化调整网络缓冲区大…
11
设备驱动裁剪
移除不必要硬件驱动（GPU · 声卡 · 无线网卡）
设备驱动裁剪GPU
12
安全特性权衡
配置SELinux/AppArmor · 地址空间布局随机化(ASLR) · 内核地址空间隔离(KASLR)
安全特性权衡SELinux/AppA…
13
电源管理与节能
配置CPU频率调节器（cpufreq… · ACPI状态 · Intel P-State
电源管理节能
14
虚拟化与容器支持
启用KVM · Xen半虚拟化驱动 · 容器运行时所需的cgroup与命名空…
虚拟化容器支持
15
实时内核配置（PREEMPT_RT）
应用实时补丁 · 配置完全抢占内核 · 调整中断线程化与自旋锁
PREEMPTRT
16
使用本地化配置脚本
编写自动化配置脚本（shell/py… · 实现多场景配置模板切换
使用本地化配置脚…shell/py
17
内核编译过程详解
理解Makefile目标（bzIma… · modules） · 并行编译（make -jN）
内核编译过程详解Makefile
18
编译优化标志
使用-march=native · -O2/-O3 · LTO（链接时优化）
编译优化标志march
19
内核模块管理
动态加载/卸载模块 · 使用modprobe.d配置 · 模块依赖与签名
内核模块管理动态加载
20
生成initramfs
使用dracut或mkinitcpi… · 包含必要驱动与文件系统支持
initramfs生成
21
安装与引导新内核
更新GRUB配置 · 使用efibootmgr管理UEFI… · 处理多内核共存
安装引导新内核
22
性能基准测试工具
使用perf · sysbench · stress-ng
性能基准测试工具perf
23
内核参数动态调优
通过sysctl运行时调整内核参数（… · net.core.rmem_max等…
内核参数动态调优sysctl
24
使用ftrace与tracepoint
动态跟踪内核函数调用 · 分析调度延迟 · 中断响应时间
ftracetracepoint
25
eBPF与性能观测
编写bpftrace脚本 · 使用bcc工具集（runqlat · biolatency）进行实时性能分…
eBPF性能观测
26
内核崩溃调试
配置kdump与crash工具 · 分析vmcore文件 · 定位内核Panic原因
内核崩溃调试kdump
27
内核安全更新与补丁管理
使用Git cherry-pick应… · 维护自定义内核分支
内核安全更新补丁管理
28
容器场景内核优化
针对Docker/Kubernete… · 命名空间 · overlay文件系统参数
容器场景内核优化Docker/Kuber…
29
嵌入式/边缘计算场景优化
裁剪内核至最小尺寸 · 使用buildroot/Yocto集… · 优化启动时间
嵌入式边缘计算场景优化
30
课程总结与最佳实践
回顾全流程 · 分享生产环境内核调优案例 · 推荐持续学习资源
课程总结最佳实践