Linux 内核参数

什么是内核参数

内核参数是 Linux 系统中用于控制和调整内核行为的可配置选项。这些参数影响系统的性能、安全性和各种功能特性。

参数种类

大部分参数和某个子系统相关，需要在编译或加载时加入子系统，而且相关硬件需要存在。

目录	主要作用	典型参数示例
abi/	应用程序二进制接口相关	较少直接调整，通常由系统自动管理
debug/	内核调试参数	kernel.debug.exception-trace（控制是否记录异常跟踪信息）
dev/	设备驱动相关	dev.cdrom.autoeject（CDROM自动弹出控制，1=启用，0=禁用）
fs/	文件系统参数	fs.file-max（系统最大文件句柄数）
kernel/	通用内核行为	kernel.shmmax（共享内存段最大尺寸，单位字节）
net/	网络协议栈参数	net.ipv4.tcp_fin_timeout（TCP连接FIN_WAIT状态超时时间）
sunrpc/	NFS/RPC 相关	sunrpc.rpc_timeout（指定 RPC 请求的超时时间）
user/	用户空间限制	user.max_user_namespaces（允许创建的最大用户命名空间数量）
vm/	虚拟内存管理	vm.dirty_ratio（内存脏页占比阈值，超过则同步写入磁盘）

配置方式

有下面几种办法向内核传递参数以控制其行为：

1. 编译内核时：修改内核 .config 文件，或直接修改内核源码。
2. 内核启动时：通过命令行参数。
3. 内核运行时：通过 /proc/sys/ 和 /sys/ 中的文件。
4. 加载内核模块时：通过 /etc/modprobe.d/ 中的 .conf 文件，或通过 insmod/modprobe 传递参数。

下面针对不同的内核参数配置方式，分别给出示例说明：

1. 编译内核时配置

在编译内核期间，可以借助内核配置文件或者直接修改内核源代码来设置参数。

示例：设置 CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT 参数，该参数是内核的 RCU（Read-Copy Update）机制的超时参数，单位为秒。

操作步骤：

• 进入内核源码目录，
• 打开配置界面，可使用 make menuconfig 命令。
• 找到选项对应路径：Kernel hacking >
  RCU Debugging > (21) RCU CPU stall timeout in seconds
• 对参数进行设置
• 保存配置后，执行编译和安装操作，即 make && make install

特点：这种配置方式会使参数成为内核的固定设置，一旦内核编译完成，参数就无法再改变，除非重新编译内核。

2. 内核启动时配置

在内核启动阶段，可以通过修改引导加载程序（如 GRUB）的命令行参数来传递参数。

示例：调整 swappiness 参数，该参数用于控制内存与交换空间的使用倾向。
操作步骤：

• 打开 GRUB 配置文件，路径为：/etc/default/grub
• 找到 GRUB_CMDLINE_LINUX 行，并添加参数，示例如下：GRUB_CMDLINE_LINUX=“swappiness=10”
• 更新 GRUB 配置，执行命令：update-grub
• 重启系统使配置生效

特点：此方式设置的参数会在每次系统启动时生效，不过若要修改参数，就需要重新编辑 GRUB 配置文件。

3. 内核运行时配置

在内核运行过程中，可以通过 /proc/sys/ 或 /sys/ 目录下的文件来动态调整参数。

示例：修改 net.ipv4.tcp_tw_recycle 参数，该参数用于控制 TCP TIME_WAIT 状态的处理。
临时修改（重启后失效）：

• 直接执行命令：echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

永久修改：

• 编辑 sysctl 配置文件，路径为：/etc/sysctl.conf
• 添加或修改相应行：net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
• 使配置立即生效，执行命令：sysctl -p

特点：这种配置方式灵活方便，无需重启系统即可生效，但临时修改的参数在系统重启后会恢复默认值。

4. 加载内核模块时配置

在加载内核模块时，可以通过配置文件或命令行参数来传递参数。

示例：设置 loop 模块的最大设备数。

通过配置文件设置：

• 创建或编辑模块配置文件，路径为：/etc/modprobe.d/loop.conf
• 添加内容：options loop max_loop=64
• 重新加载模块，执行命令：modprobe -r loop && modprobe loop

通过命令行设置：

• 执行命令：modprobe loop max_loop=64

特点：这种配置方式只对特定的内核模块有效，并且需要确保模块加载时参数能够正确传递。

总结

配置方式	生效时间	持久性	适用场景
编译内核	内核编译时	永久（除非重新编译）	需要深度定制内核功能的场景
启动参数	系统启动时	永久（需修改 GRUB 配置）	系统启动相关参数的设置
/proc/sys	即时生效	临时（可通过 sysctl.conf 永久化）	需要动态调整参数的场景
模块配置	模块加载时	永久（通过配置文件）	特定内核模块参数的设置