 |
|
如何分析Linux內(nèi)核源碼 |
|
|
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)作為自己對計算機(jī)技術(shù)追求的大目標(biāo)。 不過，由于Linux內(nèi)核代碼的冗長，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，首先必須找到各個模塊的位置，也即要弄懂源碼的文件組織形式。雖然對于有經(jīng)驗的高手而言，這個不是很難;但對于很多初級的Linux愛好者，和那些對源碼分析很有興趣但接觸不多的人來說，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，而且它有一個非常簡單的編號約定：任何偶數(shù)的核心(的二個數(shù)為偶數(shù)，例如2.0.30)都是一個穩(wěn)定地發(fā)行的核心，而任何奇數(shù)的核心(例如2.1.42)都是一個開發(fā)中的核心。 2、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。對具有GPL版權(quán)的源代碼改動而形成的程序，或使用GPL工具產(chǎn)生的程序，具有使用GPL發(fā)表的義務(wù)，如公開源代碼; (2) CREDITS: 光榮榜。對Linux做出過很大貢獻(xiàn)的一些人的信息; (3) MAINTAINERS: 維護(hù)人員列表，對當(dāng)前版本的內(nèi)核各部分都有誰負(fù)責(zé); (4) Makefile: 第一個Makefile文件。用來組織內(nèi)核的各模塊，記錄了個模塊間的相互這間的聯(lián)系和依托關(guān)系，編譯時使用;仔細(xì)閱讀各子目錄下的Makefile文件對弄清各個文件這間的聯(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。與平臺無關(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)，包含兩個文件main.c和Version.c，這是研究核心如何工作的好的起點之一。 ● Mm/：這個目錄包括所有獨(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)動程序;每種驅(qū)動程序又各占用一個子目錄：如，/block 下為塊設(shè)備驅(qū)動程序，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)，因為安裝nfs文件系統(tǒng)的時候需要網(wǎng)絡(luò); ● Documentation/: 文檔目錄,沒有內(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，它的每一個子目錄支持一個文件系統(tǒng), 例如fat和ext2; ● Ipc/: 這個目錄包含核心的進(jìn)程間通訊的代碼; ● Lib/: 放置核心的庫代碼; ● Net/: 核心與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的代碼; ● Modules/: 模塊文件目錄，是個空目錄，用于存放編譯時產(chǎn)生的模塊目標(biāo)文件; ● Scripts/: 描述文件，腳本，用于對核心的配置; 一般，在每個子目錄下，都有一個 Makefile 和一個Readme 文件，仔細(xì)閱讀這兩個文件，對內(nèi)核源碼的理解很有用。 對Linux內(nèi)核源碼的分析，有幾個很好的入口點：一個就是系統(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。對于那些對硬件比較熟悉的愛好者，從系統(tǒng)的引導(dǎo)入手進(jìn)行分析，可能來的容易一些;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C編程經(jīng)驗的高手。 熱點鏈接：
1、Linux內(nèi)核模塊程序結(jié)構(gòu) |