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如何分析Linux內(nèi)核源碼 |
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不少程序員把解讀和分析Linux的核心源碼作為自己的大興趣，把修改Linux源碼和改造Linux系統(tǒng)作為自己對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)追求的大目標(biāo)。 不過(guò)，由于Linux內(nèi)核代碼的冗長(zhǎng)，和Linux內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的龐雜，所以分析Linux內(nèi)核也是一個(gè)很艱難，很需要毅力的事;在缺乏指導(dǎo)和交流的情況下，尤其如此。那么，到底該如何分析Linux內(nèi)核源碼呢? 要分析Linux內(nèi)核源碼，首先必須找到各個(gè)模塊的位置，也即要弄懂源碼的文件組織形式。雖然對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的高手而言，這個(gè)不是很難;但對(duì)于很多初級(jí)的Linux愛(ài)好者，和那些對(duì)源碼分析很有興趣但接觸不多的人來(lái)說(shuō)，這還是很有必要的。 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(的二個(gè)數(shù)為偶數(shù)，例如2.0.30)都是一個(gè)穩(wěn)定地發(fā)行的核心，而任何奇數(shù)的核心(例如2.1.42)都是一個(gè)開(kāi)發(fā)中的核心。 2、核心源程序的文件按樹(shù)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，在源程序樹(shù)的上層，即目錄/usr/src/linux下有這樣一些目錄和文件： (1) COPYING: GPL版權(quán)申明。對(duì)具有GPL版權(quán)的源代碼改動(dòng)而形成的程序，或使用GPL工具產(chǎn)生的程序，具有使用GPL發(fā)表的義務(wù)，如公開(kāi)源代碼; (2) CREDITS: 光榮榜。對(duì)Linux做出過(guò)很大貢獻(xiàn)的一些人的信息; (3) MAINTAINERS: 維護(hù)人員列表，對(duì)當(dāng)前版本的內(nèi)核各部分都有誰(shuí)負(fù)責(zé); (4) Makefile: 第一個(gè)Makefile文件。用來(lái)組織內(nèi)核的各模塊，記錄了個(gè)模塊間的相互這間的聯(lián)系和依托關(guān)系，編譯時(shí)使用;仔細(xì)閱讀各子目錄下的Makefile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; (5) ReadMe: 核心及其編譯配置方法簡(jiǎn)單介紹; (6) Rules.make: 各種Makefilemake所使用的一些共同規(guī)則; (7) REPORTING-BUGS:有關(guān)報(bào)告Bug 的一些內(nèi)容; ● 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intel cpu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(wú)關(guān)的頭文件在 include/linux子目錄下，與 intel cpu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好的起點(diǎn)之一。 ● Mm/：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(yè)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，此目錄下的文件實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)linux系統(tǒng)的內(nèi)核函數(shù)，其中重要的文件當(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); ● Documentation/: 文檔目錄,沒(méi)有內(nèi)核代碼，只是一套有用的文檔，可惜都是English的，看看應(yīng)該有用的哦; ● 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; ● Ipc/: 這個(gè)目錄包含核心的進(jìn)程間通訊的代碼; ● Lib/: 放置核心的庫(kù)代碼; ● Net/: 核心與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的代碼; ● Modules/: 模塊文件目錄，是個(gè)空目錄，用于存放編譯時(shí)產(chǎn)生的模塊目標(biāo)文件; ● Scripts/: 描述文件，腳本，用于對(duì)核心的配置; 一般，在每個(gè)子目錄下，都有一個(gè) Makefile 和一個(gè)Readme 文件，仔細(xì)閱讀這兩個(gè)文件，對(duì)內(nèi)核源碼的理解很有用。 對(duì)Linux內(nèi)核源碼的分析，有幾個(gè)很好的入口點(diǎn)：一個(gè)就是系統(tǒng)的引導(dǎo)和初始化，即從機(jī)器加電到系統(tǒng)核心的運(yùn)行;另外一個(gè)就是系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序或操作調(diào)用核心所提供的功能的接口。對(duì)于那些對(duì)硬件比較熟悉的愛(ài)好者，從系統(tǒng)的引導(dǎo)入手進(jìn)行分析，可能來(lái)的容易一些;而從系統(tǒng)調(diào)用下口，則可能更合適于那些在dos或Uinx、Linux下有過(guò)C編程經(jīng)驗(yàn)的高手。 熱點(diǎn)鏈接：
1、Linux內(nèi)核模塊程序結(jié)構(gòu) |