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Linux 內(nèi)核解讀入門

云知道

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，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 。
本文基于穩(wěn)定的2.2.5源代碼，第二部分的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)為　Redhat　Linux　6.0 。
2．核心源程序的文件按樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，在源程序樹的最上層你會(huì)看到這樣一些目錄：
●Arch?。篴rch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一個(gè)非常好的起點(diǎn) 。
●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 。
　一般，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　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 。
體系的龐大復(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

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