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如何分析Linux內核源碼 |
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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系統作為自己對計算機技術追求的大目標。 不過,由于Linux內核代碼的冗長,和Linux內核體系結構的龐雜,所以分析Linux內核也是一個很艱難,很需要毅力的事;在缺乏指導和交流的情況下,尤其如此。那么,到底該如何分析Linux內核源碼呢? 要分析Linux內核源碼,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:任何偶數的核心(的二個數為偶數,例如2.0.30)都是一個穩定地發行的核心,而任何奇數的核心(例如2.1.42)都是一個開發中的核心。 2、核心源程序的文件按樹形結構進行組織,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版權申明。對具有GPL版權的源代碼改動而形成的程序,或使用GPL工具產生的程序,具有使用GPL發表的義務,如公開源代碼; (2) CREDITS: 光榮榜。對Linux做出過很大貢獻的一些人的信息; (3) MAINTAINERS: 維護人員列表,對當前版本的內核各部分都有誰負責; (4) Makefile: 第一個Makefile文件。用來組織內核的各模塊,記錄了個模塊間的相互這間的聯系和依托關系,編譯時使用;仔細閱讀各子目錄下的Makefile文件對弄清各個文件這間的聯系和依托關系很有幫助; (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則; (7) REPORTING-BUGS:有關報告Bug 的一些內容; ● Arch/ :arch子目錄包括了所有和體系結構相關的核心代碼。它的每一個子目錄都代表一種支持的體系結構,例如i386就是關于intel cpu及與之相兼容體系結構的子目錄。PC機一般都基于此目錄; ● Include/: include子目錄包括編譯核心所需要的大部分頭文件。與平臺無關的頭文件在 include/linux子目錄下,與 intel cpu相關的頭文件在include/asm-i386子目錄下,而include/scsi目錄則是有關scsi設備的頭文件目錄; ● Init/: 這個目錄包含核心的初始化代碼(注:不是系統的引導代碼),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立于 cpu 體系結構的內存管理代碼,如頁式存儲管理內存的分配和釋放等;而和體系結構相關的內存管理代碼則位于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了大多數linux系統的內核函數,其中重要的文件當屬sched.c;同樣,和體系結構相關的代碼在arch/*/kernel中; ● Drivers/: 放置系統所有的設備驅動程序;每種驅動程序又各占用一個子目錄:如,/block 下為塊設備驅動程序,比如ide(ide.c)。如果你希望查看所有可能包含文件系統的設備是如何初始化的,你可以看drivers/block/genhd.c中的device_setup()。它不僅初始化硬盤,也初始化網絡,因為安裝nfs文件系統的時候需要網絡; ● Documentation/: 文檔目錄,沒有內核代碼,只是一套有用的文檔,可惜都是English的,看看應該有用的哦; ● Fs/: 所有的文件系統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, 例如fat和ext2; ● Ipc/: 這個目錄包含核心的進程間通訊的代碼; ● Lib/: 放置核心的庫代碼; ● Net/: 核心與網絡相關的代碼; ● Modules/: 模塊文件目錄,是個空目錄,用于存放編譯時產生的模塊目標文件; ● 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,仔細閱讀這兩個文件,對內核源碼的理解很有用。 對Linux內核源碼的分析,有幾個很好的入口點:一個就是系統的引導和初始化,即從機器加電到系統核心的運行;另外一個就是系統調用,系統調用是用戶程序或操作調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,從系統的引導入手進行分析,可能來的容易一些;而從系統調用下口,則可能更合適于那些在dos或Uinx、Linux下有過C編程經驗的高手。 熱點鏈接:
1、Linux內核模塊程序結構 |