GNU/Linux 内核版本2.6 的美丽新世界 第一部分

超级用户

Joseph Pranevich/超级用户
我可不保证完全正确，哈哈，有时我还加入了自己的观点。或者翻译不出就不翻译什么的。翻译时倒是蛮激动，看到了很多新西西，但是我翻译的完全是垃圾。

第一部分，剩下的慢慢来吧。我现在也不是自由之身啊。

光阴似剑。好像昨天我们才使用2.4版本的内核，然而内核开发组确已经把时间推进到版本2.6的时代啦。本文将描述一些这个新内核的一些特性（偏重于i386体系）。不像一些有名无实的预告片，所有这些特性在2.5版本中已经可见了（而且只有很少的bug）。（安装Linux的传统，所有以偶数命名的才是可以发行使用的稳定版本，而那些奇数的，是为勇敢者备着的。） 有人说，这些特性中的一部分将在今后的2.6里被取消或者冠着“实验中”(experimental)的头衔。但是内核守护者已在处理这发面的问题，应该说下面所描述的和真实的2.6是八九不离十的。而且请注意这里一些“新”特性，实际上已经作为2.4的补丁出现在了一些系统中。

    说实话，写这篇文章遇见了一个小问题：下一个内核版本的编号还尚未确定，尽管最大的可能是2.6，但是也有人提议因为NUMA(非均质存储器访问)和MMU-less(轻量级内存管理 maybe for PDA-like device)这样重大功能的加入，一个版本应该被称为3.0。为了行文方便，我们暂且称其为2.6。

    本文第一草稿发表于2003年7月13日，以2.5.75版本作为参考。在2.6最终发布之前，将还会有更新。不过此非“官方”文档，且是第一版本，错误、遗漏在所难免，请广大读者不吝赐教。

    在此之前：
    Linux（内核）源自Linus在1991年为他的80386所写的一个类似Minix的操作系统。起初他把这定名为Freax(What's this?!)，幸运的是最终被命名为Linux(这个多好听^_^)。第一个正式版本1.0在1994年三月发布，这个版本仅仅支持单个i386处理器。下一个版本1.3在1995年三月发布时，已经支持多个硬件体系（Alpha,Sparc,Mips）(同年一个垃圾公司出了一个超级垃圾)。
    Linux2.0，1996年六月，支持更多的硬件体系，但是更要的是开始提供对SMP的支持。
    Linux2.2，1999年六月，提供了更广泛的硬件支持，并很好的提升了SMP的效能。
    Linux2.4，2001年六月，提供了可伸缩性的SMP支持(不懂？)，并集成了很多“桌面”特性，如USB/PCMCIA/即插即用等等。
    Linux2.6将有更大的跳跃，同时完美提供对更大型和更小型系统的支持。

    *多平台支持
    基于Linux内核的操作系统一个最大的长处就是提供了最广泛硬件体系的支持。从版本1.2开始，每一个新的内核都包括了新硬件的支持。2.6自然也不会打破这一优良传统。这不仅不会影响Linux在原有Intel硬件上性能的发挥，而且有利于Linux广泛的可用性。

    *“小麻雀”－为嵌入式系统做准备的Linux
    前面说到的，2.6将再次扩展所支持的硬件体系。这次将做的是把uCLinux计划引入主流的内核。uCLinux（u->Greek character "谬"）是一个把Linux移植于单片机上的计划。多年来，这个Linux分支开做了很多嵌入式芯片的支持，把她引入主流正是大势所趋。
    不像其它的Linux平台，嵌入系统通常不具备常规Linux支持硬件的全部特性。一个主要的差异在于很多此类系统没有完整的MMU（而在IA中，内存管理机构在80386时就被引入）。由此可能造成程序间会相互干扰；原用于除了交换分区的系统调用被屏蔽；以及不在适合用于多用户方案等等。
    目前已知的有四个嵌入式处理器将被2.6支持。首先是Moto的m68k系列。该系列的还曾被命名为Dragonball、ColdFire，并由Moto、Lineo等公司开发。很多用户对此非常熟悉，因为Palm PilotsI~III也基于此。其它的几个平台包括日立H8/300系列，NEC v850等。
    或许v2.6不太可能过于重视对这些体系的支持。所有以前的Linux版本，均（也许是间接）起源于Linus's那台也有自身限制的Intel80386。这样看，一些其它的陈旧设备也将被支持（确实，已经有项目在做了）。不同于对目前主流嵌入式系统的开发，对这些老设备的支持被看作是计算机爱好者们的目标，对终端用户（甚至是内核）的用处不会太大。
    尽管技术上的原因uCLinux没有被合并，最近的一个Linux仍然支持了Axis Communications's 的ETRAX CRIS（精简指令机器）。在2.4.0是它已经被考虑，但最终没有被放入以后的版本。

    *Opteron支持：给普通消费者的64位Linux
    这里特别指出一个最新被支持的芯片：AMD Opteron（基于AMD64构架）。这款新的芯片提供对Intel芯片的向后兼容。但是还不知道他能否抗击Intel的安腾成为事实上的64位标准。
    (没看明白这段什么意思
         While later editions of the 2.4 kernel did support running on this
        processor, there were limitations preventing it from being ready for
        production use. Most critical for high-end uses may be that         applications
        were individually limited to 512 MB of RAM each. Additionally, support
for running x86 (32-bit) binaries on the platform has been improved.
)

    *虚拟派生构架支持(这个西西实在太强了，不会翻译:Subarchitechture)
    在版本2.6中，除了引进了新的处理器构架，还包括了一个称为虚拟派生构架的概念。以前，Linux默认的把处理机类型和硬件体系混为一谈。举例说来i386处理机就只能在PC/AT上使用。在2.4中，这条规矩被“SGI虚拟工作站”打破了，这允许那个无关的平台工作在Intel芯片上。2.6最大的改进在于，这个概念被进一步强化，使得所有的构架在人们需要的时候都可以变得看上去没有区别了。
    这一标准立刻带来了两个支持i386的新平台。一个是NCR的Voyager构架。这是一个SMP系统（在Intel MP之前）可以支持最大32个486-686处理器，当然可能实际使用时并没有这么多。 另一个使用更广泛些：NEC的PC9800－曾经一度支配着小日本的PC构架。最早的PC9800使用8086处理机并最终变的和AT一样成熟。
    通过一系列的形式化工作，Linux将更容易地支持这些“大体相同”的硬件。但是这也不是万能的。能够使用虚拟派生构架的原因是在底层（如IRQ）系统的差异非常小。而类似Linux for XBox的实现则不能用这个。

    *永远的计算动力：NUMA、大型机
    新的Linux内核当然也提供了对越来越大的服务器级机器的支持（一些是IA，另一些则不是）。尽管对于Linux来说这发面还有很多优化的工作要做，但是看着Linux在相关领域内快速的发展，我们有理由期待Linux将成为一个有力的竞争对手。
    在这个领域内最最大的变化就是Linux刚刚支持的NUMA服务。NUMA是在多处理机系统中较SMP跨越了一大步的技术。SMP系统的一个限制就是多个处理机只能共享一个存储器池。这将造成极大的性能瓶颈。NUMA引进了一个新的概念：对于一个特定的处理机，将比其它处理机更容易地访问到它周围的内存。一种可能不太专业的描述，在你的系统中包含许多扩展卡，而每张卡上都包含CPU、内存、I/O等，卡间可以通讯。很容易想象，CPU在访问本卡上的内存时，要比访问其它卡上的速度快。NUMA可以看成是一种强耦合的集群系统。

……to be continued...

Dragonfly

thx, go on.

tliatuva

hehe, 看俺来翻译:
While later editions of the 2.4 kernel did support running on this
processor, there were limitations preventing it from being ready for
production use. Most critical for high-end uses may be that applications
were individually limited to 512 MB of RAM each. Additionally, support
for running x86 (32-bit) binaries on the platform has been improved.

尽管2.4后期的版本支持Opteron, 还是存在一些限制使其(2.4+Opteron)不能产
品化. 对于高端用户来说, 最严重的限制是每个用户程序能使用的内存最多只能有512M. 另外, 2.6改善了对Opteron运行32bitX86机器代码的支持.