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1、解讀linux內(nèi)核源碼的入門方法解讀linux內(nèi)核源碼的入門方法.txt6寬容潤(rùn)滑了彼此的關(guān)系,消除了彼此的隔閡,掃清了彼此的顧忌,增進(jìn)了彼此的了解。解讀linux內(nèi)核源碼的入門方法作者:佚名責(zé)任編輯:lujiezhen 針對(duì)好多Linux愛好者對(duì)內(nèi)核很有興趣卻無從下口,本文旨在介紹一種解讀linux內(nèi)核源碼的入門方法,而不是解說linux復(fù)雜的內(nèi)核機(jī)制; 一.核心源程序的文件組織: 1.Linux核心源程序通常都安裝在/usr/src/linux下,而且它有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的編號(hào)約定:任何偶數(shù)的核心(例如2.0.30)都是一個(gè)穩(wěn)定地發(fā)行的核心
2、,而任何奇數(shù)的核心(例如2.1.42)都是一個(gè)開發(fā)中的核心?! ”疚幕诜€(wěn)定的2.2.5源代碼,第二部分的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)為RedhatLinux6.0?! ?.核心源程序的文件按樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織,在源程序樹的最上層你會(huì)看到這樣一些目錄: ●Arch:arch子目錄包括了所有和體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的核心代碼。它的每一個(gè)子目錄都代表一種支持的體系結(jié)構(gòu),例如i386就是關(guān)于intelcpu及與之相兼容體系結(jié)構(gòu)的子目錄。PC機(jī)一般都基于此目錄; ●Include:include子目錄包括編譯核心所需要的大部分頭文件。與平臺(tái)無關(guān)的頭文件在include/linux子
3、目錄下,與intelcpu相關(guān)的頭文件在include/asm-i386子目錄下,而include/scsi目錄則是有關(guān)scsi設(shè)備的頭文件目錄; ●Init:這個(gè)目錄包含核心的初始化代碼(注:不是系統(tǒng)的引導(dǎo)代碼),包含兩個(gè)文件main.c和Version.c,這是研究核心如何工作的一個(gè)非常好的起點(diǎn)?! 馦m:這個(gè)目錄包括所有獨(dú)立于cpu體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)存管理代碼,如頁式存儲(chǔ)管理內(nèi)存的分配和釋放等;而和體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)存管理代碼則位于arch/*/mm/,例如arch/i386/mm/Fault.c ●Kernel:主要的核心代碼,此目錄下的文
4、件實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)linux系統(tǒng)的內(nèi)核函數(shù),其中最重要的文件當(dāng)屬sched.c;同樣,和體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼在arch/*/kernel中; ●Drivers:放置系統(tǒng)所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序;每種驅(qū)動(dòng)程序又各占用一個(gè)子目錄:如,/block 下為塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,比如ide(ide.c)。如果你希望查看所有可能包含文件系統(tǒng)的設(shè)備是如何初始化的,你可以看drivers/block/genhd.c中的device_setup()。它不僅初始化硬盤,也初始化網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榘惭bnfs文件系統(tǒng)的時(shí)候需要網(wǎng)絡(luò)其他: 如,Lib放置核心的庫(kù)代碼;Net,核心與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的
5、代碼;Ipc,這個(gè)目錄包含核心的進(jìn)程間通訊的代碼;Fs,所有的文件系統(tǒng)代碼和各種類型的文件操作代碼,它的每一個(gè)子目錄支持一個(gè)文件系統(tǒng),例如fat和ext2;Scripts,此目錄包含用于配置核心的腳本文件等?! ∫话?,在每個(gè)目錄下,都有一個(gè).depend文件和一個(gè)Makefile文件,這兩個(gè)文件都是編譯時(shí)使用的輔助文件,仔細(xì)閱讀這兩個(gè)文件對(duì)弄清各個(gè)文件這間的聯(lián)系和依托關(guān)系很有幫助;而且,在有的目錄下還有Readme文件,它是對(duì)該目錄下的文件的一些說明,同樣有利于我們對(duì)內(nèi)核源碼的理解; 二.解讀實(shí)戰(zhàn):為你的內(nèi)核增加一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用 雖然,Linux
6、的內(nèi)核源碼用樹形結(jié)構(gòu)組織得非常合理、科學(xué),把功能相關(guān)聯(lián)的文件都放在同一個(gè)子目錄下,這樣使得程序更具可讀性。然而,Linux的內(nèi)核源碼實(shí)在是太大而且非常復(fù)雜,即便采用了很合理的文件組織方法,在不同目錄下的文件之間還是有很多的關(guān)聯(lián),分析核心的一部分代碼通常會(huì)要查看其它的幾個(gè)相關(guān)的文件,而且可能這些文件還不在同一個(gè)子目錄下?! ◇w系的龐大復(fù)雜和文件之間關(guān)聯(lián)的錯(cuò)綜復(fù)雜,可能就是很多人對(duì)其望而生畏的主要原因。當(dāng)然,這種令人生畏的勞動(dòng)所帶來的回報(bào)也是非常令人著迷的:你不僅可以從中學(xué)到很多的計(jì)算機(jī)的底層的知識(shí)(如下面將講到的系統(tǒng)的引導(dǎo)),體會(huì)到整個(gè)操作系統(tǒng)體系
7、結(jié)構(gòu)的精妙和在解決某個(gè)具體細(xì)節(jié)問題時(shí),算法的巧妙;而且更重要的是:在源碼的分析過程中,你就會(huì)被一點(diǎn)一點(diǎn)地、潛移默化地專業(yè)化;甚至,只要分析十分之一的代碼后,你就會(huì)深刻地體會(huì)到,什么樣的代碼才是一個(gè)專業(yè)的程序員寫的,什么樣的代碼是一個(gè)業(yè)余愛好者寫的?! 榱耸棺x者能更好的體會(huì)到這一特點(diǎn),下面舉了一個(gè)具體的內(nèi)核分析實(shí)例,希望能通過這個(gè)實(shí)例,使讀者對(duì) Linux的內(nèi)核的組織有些具體的認(rèn)識(shí),從中讀者也可以學(xué)到一些對(duì)內(nèi)核的分析方法?! ∫韵录礊榉治鰧?shí)例: 【一】操作平臺(tái): 硬件:cpuintelPentiumII; 軟件:RedhatLinux6.
8、0;內(nèi)核版本2.2.5【二】相關(guān)內(nèi)核源代碼分析: 1.系統(tǒng)的引導(dǎo)和初始化:Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)有好幾種方式:常見的有Lilo, Lo