什么是LINUX内核编程

真佩服楼上的2位对“内核编程”的理解力！

简单说，Linux内核编程就是开发Linux驱动程序，学会内核编程后，将会对 *** 作系统的内部机制和工作原理有充分了解，可以从事硬件驱动开发、嵌入式系统开发等。内核编程的语言仍是传统的C语言，但其编写方法和调用接口与传统应用程序的差别较大，你必须了解如何处理中断、如何在内核态和用户态之间转换、PCI、DMA、内核地址映射、内核I/O等，这不是《UNIX高级编程》所涉及的内容，可以找一本专门讲Linux驱动编程的书看看，或在网上搜寻相关资料（关键词：Linux DDK）。不过先提醒一句，学习内核编程的难度很大，必须做好长期心理准备

学习汇编语言、C语言，这两种语言是你进行Linux Kernel开发与维护的必备语言能力，这样你才有能力阅读与编写Linux Kernel的能力。

下载Linux Kernel源代码，建议下载先前的版本，因为目前的新版本代码数量太庞大，技术太新，如果是进行Linux Kernel的开发的话，先从简单的版本0.11或者1.XX.XX版本开始，以前的版本中没有过多的新技术的代码，适合入门Linux Kernel的学习。

当你熟悉了Linux Kernel了后，可以下载目前最新的版本Linux Kernel3.18版本的源代码，里面包含了很多的新技术的知识，方便你了解与学习~~~

这是一篇很重要的文档，它介绍了内核开发的方方面面。这篇文档已被加入到内核源码树的Documentation文档里（名字为HOWTO），你可以在最新的内核树里找到它。尽管已经有网友翻译过这篇文档，但是我还是决定自己再翻译一遍。翻译完之后，我的感触是如果依靠翻译来进行学习，速度太慢了。以后的技术文档直接看英文，适当的做做笔记即可。

山涛

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How to do Linux Kernel development

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关于如何进行Linux Kernel development，这篇文档是最值得你阅读的一篇。它指导你如何成为一名Linux内核开发者以及如何和Linux内核开发社区一同工作。尽管它不包含内核编程的技能方面的知识，但是本篇能够给你正确的指导去做内核开发。

如果这篇文档讲述的任何东西已经过时了的话，请给这篇文档的维护者发送你的更新。

Greg Kroah-Hartman greg@kroah.com

Introduction

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你想成为一名Linux内核开发者吗？或者你的老板曾经告诉你：去给某个设备写个Linux驱动程序。这篇文档的目标是，通过描述你进行开发时需要经历的一些流程规则去指导你如何与社区一起工作，教会你所需要的一切从而让你实现你的目标（成为一名合格的内核开发者，或者写出合格的令老板满意的驱动程序）；这篇文档也会说明内核社区工作的风格和原因。

内核绝大部分代码是基于C语言编程，与体系结构有关的一小部分由汇编完成。很好的理解和掌握C语言，是内核开发的必备要求。汇编语言（不同的体系结构有不同的汇编语言）不是必需的，除非你计划做体系结构相关的底层开发。如果你想加强C语言的掌握，很好的参考资料如下：

- "The C Programming Language" by Kernighan and Ritchie [Prentice Hall]

- "Practical C Programming" by Steve Oualline [O'Reilly]

Linux内核是使用GNU C和GNU工具链完成的。尽管它遵循ISO C89标准，但是内核的编写也使用了许多的GNU C的扩展特性，这些特性不属于标准的一部分。内核的C编程环境自成体系，不依赖于C标准库，所以C标准的一部分特性没有被支持：例如Arbitrary long long divisions和浮点指针不被支持。有时你会很难理解内核基于GNU工具链的一些假定以及内核使用的一些GNU C扩展，不幸的是对于这类问题没有确定性的参考资料。如果你遇到这类问题，建议你查阅GCC的info pages来获取相关的信息（在Linux PC上，通过命令 info gcc可以获得信息）。

请记住你正在学习如何与已经存在的内核开发社区一起工作。内核开发社区由全球不同地方的开发人员组成，它以代码、风格、开发流程的高质量标准著称。这些高质量的标准使内核开发社区（这个组织非常大，地理位置非常分散）能够非常有效的进行。应当提早努力学习这些高质量标准（编程风格、代码要求以及开发流程），它们有很好的文档；不要期望内核开发社区别的开发人员会适应你自己的或者你公司的开发风格。

Legal Issues

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Linux 内核代码基于GPL许可协议发布。请阅读内核源码树的主目录里的COPYING文件，它提供了GPL许可的详细描述。如果你有关于GPL许可的进一步问题，请联系一名律师，不要在Linux kernel mailing list里询问。Linux kernel mailing list里的开发人员不是律师，所以你不应当听取他们的任何关于法律事务的建议。

对于一些通常的关于GPL许可的问题和解答，请参考：

http://www.gnu.org/licenses/gpl-faq.html

Documentation

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Linux内核源码树里有大量的非常有用的文档用于学习，使你与内核社区相互促进和共同发展。当一个新的特性要加入到内核里，建议相关的文档也要加入到内核里，用于描述如何使用这个新特性；当一个内核的修改导致了内核提供给用户的接口发生了变化，建议你发送信息或者一个补丁给mtk-manpages@gmx.net，告诉manual pages的维护者用户接口的变化。

这里罗列了一些内核源码树里的需要阅读的文档：

README

这篇文档简要的介绍了Linux内核的背景，描述了配置和build内核需要什么。一个刚刚接触内核的新手应当从这里开始。（注：build kernel，就是编译内核源代码，生成可供系统使用的内核二进制文件（vmlinux/zImage）的过程。

Documentation/Changes

这篇文档给出了一个用于成功编译和运行内核的各种软件包的列表的最小集合。

Documentation/CodingStyle

这篇文档描述了Linux内核编码风格，和一些隐藏在背后的基本原理。所有的想加入内核的新代码应当遵循这篇文档的指导。绝大数的内核代码维护者只愿意接受那些符合这篇文档描述的风格的补丁，许多内核开发者也只愿意审查那些符合Linux内核编码风格的代码。

Documentation/SubmittingPatches

Documentation/SubmittingDrivers

这些文档清楚而又详细地告诉你如何成功的创建和向社区递交一个补丁，包括：

----邮件内容

----邮件格式

----发送者和接收者

遵循文档里提倡的规则并不一定保证你提交补丁成功（因为所有的补丁遭受详细而严格的内容和风格的审查），但是不遵循它们，提交补丁肯定不成功。

其他的一些非常优秀的描述如何正确的创建补丁的文档如下：

"The Perfect Patch"

http://www.zip.com.au/~akpm/linux/patches/stuff/tpp.txt

"Linux kernel patch submission format"

http://linux.yyz.us/patch-format.html

 

Documentation/stable_api_nonsense.txt

这篇文档描述了有意决定在内核里没有固定内核API的基本原因，包含下面的讨论主题：

---子系统的shim-layers（为了兼容性？）

--- *** 作系统之间的驱动移植性

---减缓内核源码树的快速变化（或者说，防止快速变化）

这篇文档对于理解Linux的开发哲学非常关键，也对于从其他 *** 作系统转移到Linux上的开发人员非常重要。

Documentation/SecurityBugs

如果你确知你在Linux Kernel里发现了security problem，请遵循这篇文档描述的步骤，帮助通知内核的开发者们并解决这类问题。

Documentation/ManagementStyle

这篇文档描述了Linux内核开发者们如何进行管理运作，以及运作方法背后的分享精神（shared ethos）。这篇文档对于那些内核开发新手们（或者那些好奇者）值得一读，因为它解决或解释了很多对于内核维护者独特行为的误解。

Documentation/stable_kernel_rules.txt

这篇文档描述了一个稳定的内核版本如何发布的规则，以及需要做些什么如果你想把一个修改加入到其中的一个版本。

Documentation/kernel-docs.txt

关于内核开发的外部文档列表。如果你在内核开发的内部文档中找不到你想要的资料，请参考这篇文档提供的资料链接。

Documentation/applying-patches.txt

这篇文档很好地描述了什么是补丁(patch)，以及如何将它应用到内核的不同开发分支(branch)上。

内核里也有大量的由内核源码自动生成的文档。其中包括了内核内部API的全面描述，和如何处理好锁的规则。这些文档在Documentation/DocBook/下创建，格式可以是PDF、Postscritpt、HTML和man pages，在内核源码主目录下通过运行下面命令自动生成：

make pdfdocs

make psdocs

make htmldocs

make mandocs

附上出处链接：http://www.cppblog.com/flyonok/archive/2011/04/15/144316.html

内核几乎全是用C写成的，有一些架构相关的部分是用汇编语言写成的。熟练掌握C语言是内核开发的必备条件。汇编语言(任何架构)的了解不是必须的，除非你准备做某个架构的底层开发。虽然下面这些书不能完全代替扎实的C语言教学和/或者成年累月的经验，他们还是不错的参考，如果用得着的话： - "The C Programming Language" 作者: Kernighan and Ritchie [Prentice Hall]- "Practical C Programming" 作者: Steve Oualline [O'Reilly] 内核是用 GNU C 和 GNU 工具链写成的。虽然它符合 ISO C89 标准，它还是使用了一些标准中没有的扩展。内核是自成体系的 C 环境，它并不依赖标准C库，所以某些C语言标准是不支持的。任意长度long long类型除法和浮点数是不被允许的。有时候会很难理解内核对于它所使用的工具链和扩展的假定，而且不幸的是也没有关于它们的绝对的参考。请查阅gcc 的info页(`info gcc`)以获取有关信息。 他们发现遵循这些标准对于这样一个大规模的且地理上分散的团队是最佳的选择。尝试提前学习尽可能多的有关这些标准的知识，因为它们都有很好的文档；不要期望别人会遵照你或

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