怎么阅读内核源代码?

怎么阅读内核源代码?,第1张

一般在Linux系统中的/usr/src/linux*.*.*(*.*.*代表的是内核版本,如2.4.23)目录下就是内核源代码(如果没有类似目录,是因为还没安装内核代码)。另外还可从互连网上免费下载。注意,不要总到http://www.kernel.org/去下载,最好使用它的镜像站点下载。请在http://www.kernel.org/mirrors/里找一个合适的下载点,再到pub/linux/kernel/v2.6/目录下去下载2.4.23内核。

代码目录结构

在阅读源码之前,还应知道Linux内核源码的整体分布情况。现代的 *** 作系统一般由进程管理、内存管理、文件系统、驱动程序和网络等组成。Linux内核源码的各个目录大致与此相对应,其组成如下(假设相对于Linux-2.4.23目录):

1.arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构,例如i386就是Intel CPU及与之相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此目录。

2.include目录包括编译核心所需要的大部分头文件,例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下。

3.init目录包含核心的初始化代码(不是系统的引导代码),有main.c和Version.c两个文件。这是研究核心如何工作的好起点。

4.mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下。

5.drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动,每一种有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound。

6.ipc目录包含了核心进程间的通信代码。

7.modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块。

8.fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应,如ext3文件系统对应的就是ext3子目录。

Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下。

9.net目录里是核心的网络部分代码,其每个子目录对应于网络的一个方面。

10.lib目录包含了核心的库代码,不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下。

11.scripts目录包含用于配置核心的脚本文件。

12.documentation目录下是一些文档,是对每个目录作用的具体说明。

一般在每个目录下都有一个.depend文件和一个Makefile文件。这两个文件都是编译时使用的辅助文件。仔细阅读这两个文件对弄清各个文件之间的联系和依托关系很有帮助。另外有的目录下还有Readme文件,它是对该目录下文件的一些说明,同样有利于对内核源码的理解。

在阅读方法或顺序上,有纵向与横向之分。所谓纵向就是顺着程序的执行顺序逐步进行;所谓横向,就是按模块进行。它们经常结合在一起进行。对于Linux启动的代码可顺着Linux的启动顺序一步步来阅读;对于像内存管理部分,可以单独拿出来进行阅读分析。实际上这是一个反复的过程,不可能读一遍就理解。

Linux的内核源代码可以从很多途径得到。一般来讲,在安装的linux系统下,/usr/src/linux目录下的东西就是内核源代码。

对于源代码的阅读,要想比较顺利,事先最好对源代码的知识背景有一定的了解。对于linux内核源代码来讲,我认为,基本要求是:1、 *** 作系统的基本知识 2、对C语言比较熟悉,最好要有汇编语言的知识和GNU C对标准C的扩展的知识的了解。

另外在阅读之前,还应该知道Linux内核源代码的整体分布情况。我们知道现代的 *** 作系统一般由进程管理、内存管理、文件系统、驱动程序、网络等组成。看一下Linux内核源代码就可看出,各个目录大致对应了这些方面。Linux内核源代码的组成如下(假设相对于linux目录):

arch 这个子目录包含了此核心源代码所支持的硬件体系结构相关的核心代码。如对于X86平台就是i386。

include 这个目录包括了核心的大多数include文件。另外对于每种支持的体系结构分别有一个子目录。

init 此目录包含核心启动代码。

mm 此目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/-/mm目录下,如对应于X86的就是arch/i386/mm/fault.c 。

drivers 系统中所有的设备驱动都位于此目录中。它又进一步划分成几类设备驱动,每一种也有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound。

ipc 此目录包含了核心的进程间通讯代码。

modules 此目录包含已建好可动态加载的模块。

fs Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应,如ext2文件系统对应的就是ext2子目录。

kernel 主要核心代码。同时与处理器结构相关代码都放在arch/-/kernel目录下。

net 核心的网络部分代码。里面的每个子目录对应于网络的一个方面。

lib 此目录包含了核心的库代码。与处理器结构相关库代码被放在arch/-/lib/目录下。

scripts 此目录包含用于配置核心的脚本文件。

Documentation 此目录是一些文档,起参考作用。

1.《Linux内核设计与实现》

本书重在原理。适合入门的最佳图书。作者是为2.6内核加入了抢占的人,对调度部分非常精通,而调度是整个系统的核心,因此本书是很权威的。

2.《深入理解Linux内核》

此书比上一本多了些细节。是Linux内核黑客在推荐图书时的首选。写的比较简单易懂,适合刚刚接触LINUX内核的。

此书图表很多,形象地给出了关键数据结构的定义,与《Linux内核源代码情景分析》相比,本书内容紧凑,不会一个问题讲解动辄上百页,有提纲挈领的功用,但是深度上要逊于《Linux内核源代码情景分析》。

3.《LINUX设备驱动程序(第3版)》

这书强调动手实践!但它是讲解“设备驱动”的,不是最核心的东西,而且有些东西没硬件的话无法实践,可能更适合驱动开发的程序员吧

其中关于同步与互斥、内存分配的部分,感觉很不错。

4.《Linux内核源代码情景分析》

好,很经典,是浙大教授毛德 *** 写的,可惜成书于2001年之后一直没有更新。分上下册。

很多是基于2.4内核讲解的需要注意。如果学习的话也建议学习2.6,2.6跟2.4比发生了很多显著改善,应该学习的。

全书内容博大精深,不是非常好懂,对细节问题描述比较清晰。但是感觉对内核的整体感觉不够强。另外缺少网络部分的分析。觉得不是很适合初学者。

5.《Linux内核源代码分析》

点评:面对中高级,这本书很好,对了解 *** 作系统是一本不可多得的好书。

6. 《LINUXKERNEL技术手册》

参考手册,很薄,值得一看。

7.《深入Linux内核架构》

这本书针对的是比较新的内核版本2.6.24;内容比较全面,深入浅出。

如果没有对Linux内核的初步结构的认识,那么会看得比较吃力。建议可以一边去翻在国内已经闻名已经久的四本Linux内核著作(《Linux内核原代码情景分析》、《Linux内核设计与实现》、《深入理解Linux内核》、《Linux设备驱动程序》),再一边看这本书,把这本书当作一个补充或者当作一个内核框架图谱说明书来阅读,收效会更好。

8.《Linux内核完全注释》

主要描述和注释了Linux0.11内核全部源代码。对于初学Linux内核 *** 作系统的人来讲,该书能够引领读者快速入门,并且能全面了解一个简单 *** 作系统的工作机理。对于进一步学习现在的Linux内核具有非常大的指导作用。对于学习嵌入式应用的技术人员来讲,通过《完全注释》一书的学习也能迅速融入嵌入式应用领域。

9.《Orange S:一个 *** 作系统的实现》

从只有二十行的引导扇区代码出发,一步一步地向读者呈现一个 *** 作系统框架的完成过程。


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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/7568638.html

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