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怎样读Linux内核源代码

怎样读Linux内核源代码
怎样读Linux内核源代码

Linux内核分析方法

2010-9-12

Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时,公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员;他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的最大兴趣,把修改Linux 源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。

Linux内核源码是很具吸引力的,特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题;或者是被你修改过了的内核,顺利通过编译,一切运行正常的时候。那种成就感真是油然而生!而且,对内核的分析,除了出自对技术的狂热追求之外,这种令人生畏的劳动所带来的回报也是非常令人着迷的,这也正是它拥有众多追随者的主要原因:

?首先,你可以从中学到很多的计算机的底层知识,如后面将讲到的系统的引导和硬件提供的中断机制等;其它,象虚拟存储的实现机制,多任务机制,系统保护机制

等等,这些都是非都源码不能体会的。

等等,这些都是非读源码不能体会的。

?同时,你还将从操作系统的整体结构中,体会整体设计在软件设计中的份量和作用,以及一些宏观设计的方法和技巧:Linux的内核为上层应用提供一个与具体硬件不

相关的平台;同时在内核内部,它又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分,和

可移植的部分;再例如,Linux虽然不是微内核的,但他把大部分的设备驱动处理

成相对独立的内核模块,这样减小了内核运行的开销,增强了内核代码的模块独立

性。

?而且你还能从对内核源码的分析中,体会到它在解决某个具体细节问题时,方法的巧妙:如后面将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加快系统对中断的处理。

?最重要的是:在源码的分析过程中,你将会被一点一点地、潜移默化地专业化。一个专业的程序员,总是把代码的清晰性,兼容性,可移植性放在很重要的位置。他

们总是通过定义大量的宏,来增强代码的清晰度和可读性,而又不增加编译后的代

码长度和代码的运行效率;他们总是在编码的同时,就考虑到了以后的代码维护和

升级。甚至,只要分析百分之一的代码后,你就会深刻地体会到,什么样的代码才是一个专业的程序员写的,什么样的代码是一个业余爱好者写的。而这一点是任何

没有真正分析过标准代码的人都无法体会到的。

然而,由于内核代码的冗长,和内核体系结构的庞杂,所以分析内核也是一个很艰难,很需要毅力的事;在缺乏指导和交流的情况下,尤其如此。只有方法正确,才能事半功倍。正是基于这种考虑,作者希望通过此文能给大家一些借鉴和启迪。

由于本人所进行的分析都是基于2.2.5版本的内核;所以,如果没有特别说明,以下分析都是基于i386单处理器的 2.2.5版本的Linux内核。所有源文件均是相对于目录/usr/src/linux的。

方法之一:从何入手

要分析Linux内核源码,首先必须找到各个模块的位置,也即要弄懂源码的文件组织形式。虽然对于有经验的高手而言,这个不是很难;但对于很多初级的Linux爱好者,和那些对源码分析很有兴趣但接触不多的人来说,这还是很有必要的。

1、Linux核心源程序通常都安装在/usr/src/linux下,而且它有一个非常简单的编号约定:任何偶数的核心(的二个数为偶数,例如2.0.30)都是一个稳定地发行的核心,而任何奇数的核心(例如2.1.42)都是一个开发中的核心。

2、核心源程序的文件按树形结构进行组织,在源程序树的最上层,即目录/usr/src/linux下有这样一些目录和文件:

◆ COPYING: GPL版权申明。对具有GPL版权的源代码改动而形成的程序,或使用GPL 工具产生的程序,具有使用GPL发表的义务,如公开源代码;

◆ CREDITS: 光荣榜。对Linux做出过很大贡献的一些人的信息;

◆ MAINTAINERS: 维护人员列表,对当前版本的内核各部分都有谁负责;

◆ Makefile: 第一个Makefile文件。用来组织内核的各模块,记录了个模块间的相互这间的联系和依托关系,编译时使用;仔细阅读各子目录下的Makefile文件对弄清各个文件这间的联系和依托关系很有帮助;

◆ ReadMe: 核心及其编译配置方法简单介绍;

◆ Rules.make: 各种Makefilemake所使用的一些共同规则;

◆ REPORTING-BUGS:有关报告Bug 的一些内容;

● Arch/ :arch子目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子目录都代表一种支持的体系结构,例如i386就是关于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;

● Include/: include子目录包括编译核心所需要的大部分头文件。与平台无关的头文件在include/linux子目录下,与 intel cpu相关的头文件在include/asm-i386子目录下,而include/scsi目录则是有关scsi设备的头文件目录;

● Init/:这个目录包含核心的初始化代码(注:不是系统的引导代码),包含两个文件main.c 和Version.c,这是研究核心如何工作的好的起点之一。

● Mm/:这个目录包括所有独立于 cpu 体系结构的内存管理代码,如页式存储管理内存的分配和释放等;而和体系结构相关的内存管理代码则位于arch/*/mm/,例如arch/i386/mm/Fault.c;

● Kernel/:主要的核心代码,此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数,其中最重要的文件当属sched.c;同样,和体系结构相关的代码在arch/*/kernel中;

● Drivers/:放置系统所有的设备驱动程序;每种驱动程序又各占用一个子目录:如,/block 下为块设备驱动程序,比如ide(ide.c)。如果你希望查看所有可能包含文件系统的设备是如何初始化的,你可以看drivers/block/genhd.c中的device_setup()。它不仅初始化硬盘,也初始化网络,因为安装nfs文件系统的时候需要网络;

● Documentation/: 文档目录,没有内核代码,只是一套有用的文档,可惜都是English 的,看看应该有用的哦;

● Fs/: 所有的文件系统代码和各种类型的文件操作代码,它的每一个子目录支持一个文件系统, 例如fat和ext2;

● Ipc/: 这个目录包含核心的进程间通讯的代码;

● Lib/: 放置核心的库代码;

● Net/: 核心与网络相关的代码;

● Modules/: 模块文件目录,是个空目录,用于存放编译时产生的模块目标文件;

● Scripts/: 描述文件,脚本,用于对核心的配置;

一般,在每个子目录下,都有一个 Makefile 和一个Readme 文件,仔细阅读这两个文件,对内核源码的理解很有用。

对Linux内核源码的分析,有几个很好的入口点:一个就是系统的引导和初始化,即

从机器加电到系统核心的运行;另外一个就是系统调用,系统调用是用户程序或操作调用核心所提供的功能的接口。对于那些对硬件比较熟悉的爱好者,从系统的引导入手进行分析,可能来的容易一些;而从系统调用下口,则可能更合适于那些在dos或Uinx、Linux下有过C编程经验的高手。这两点,在后面还将介绍到。

方法之二:以程序流程为线索,一线串珠

从表面上看,Linux的源码就象一团扎乱无章的乱麻,其实它是一个组织得有条有理的蛛网。要把整个结构分析清楚,除了找出线头,还得理顺各个部分之间的关系,有条不紊的一点一点的分析。

所谓以程序流程为线索、一线串珠,就是指根据程序的执行流程,把程序执行过程所涉及到的代码分析清楚。这种方法最典型的应用有两个:一是系统的初始化过程;二是应用程序的执行流程:从程序的装载,到运行,一直到程序的退出。

为了简便起见,遵从循序渐进的原理,现就系统的初始化过程来具体的介绍这种方法。系统的初始化流程包括:系统引导,实模式下的初始化,保护模式下的初始化共三个部分。下面将一一介绍。

 系统的常见引导方式有两种:Lilo引导和Loadin引导;同时linux内核也自带inux

了一个bootsect-loader。由于它只能实现linux的引导,不像前两个那样具有很大的灵活性(lilo可实现多重引导、loadin可在dos下引导linux),所以在普通应用场合实际上很少使用bootsect-loader。当然,bootsect-loader也具有它自己的优点:短小没有多余的代码、附带在内核源码中、是内核源码的有机组成部分,等等。

bootsect-loader在内和源码中对应的程序是 /Arch/i386/boot/bootsect.S 。下面将主要是针对此文件进行的分析。

1.几个相关文件:

<1> /Arch/i386/boot/bootsect.S

<2> /include/linux/config.h

<3> /include/asm/boot.h

<4> /include/linux/autoconf.h

2.引导过程分析:

对于Intel x86 PC , 开启电源后, 机器就会开始执行ROM BIOS的一系列系统测试动作,包括检查RAM,keyboard,显示器,软硬磁盘等等。执行完bios的系统测试之后,紧接着控制权会转移给ROM中的启动程序(ROM bootstrap routine);这个程序会将磁盘上的第0轨第0扇区(叫boot sector或MBR ,系统的引导程序就放在此处)读入内存中,并放到自0x07C0:0x0000开始的512个字节处;然后处理机将跳到此处开始执行这一引导程序;也即装入MBR中的引导程序后,CS:IP = 0x07C0:0x0000 。加电后处理机运行在与8086相兼容的实模式下。

如果要用bootsect-loader进行系统引导,则必须把bootsect.S编译连接后对应的二进制代码置于MBR;当ROM BIOS 把bootsect.S编译连接后对应的二进制代码装入内存后,机器的控制权就完全转交给bootsect;也就是说,bootsect 将是第一个被读入内存中并执行的程序。

Bootsect接管机器控制权后,将依次进行以下一些动作:

1.首先,bootsect将它"自己"(自位置0x07C0:0x0000开始的512个字节)从被ROM BIOS载入的地址0x07C0:0x0000处搬到0x9000:0000处; 这一任务由bootsect.S的前十条指令完成;第十一条指令“jmpi go,INITSEG”则把机器跳转到“新”的bootsect的“jmpi go,INITSEG”后的那条指令“go: mov

di,#0x4000-12”;之后,继续执行bootsect的剩下的代码;在bootsect.S中定义了几个常量:

BOOTSEG = 0x07C0 bios 载入 MBR的约定位置的段址;

INITSEG = 0x9000 bootsect.S的前十条指令将自己搬到此处(段址) SETUPSEG =0x9020 装入Setup.S的段址

SYSSEG =0x1000 系统区段址

对于这些常量可参见/include/asm/boot.h中的定义;这些常量在下面的分析中将会经常用到;

2.以0x9000:0x4000-12为栈底,建立自己的栈区;其中0x9000:0x4000-12到0x9000:0x4000的一十二个字节预留作磁盘参数表区;

3.在0x9000:0x4000-12到0x9000:0x4000的一十二个预留字节中建立新的磁盘参数表,之所以叫“新”的磁盘参数表,是相对于bios建立的磁盘参数表而言的。由于设计者考虑到有些老的bios不能准确地识别磁盘“每个磁道的扇区数”,从而导致bios建立的磁盘参数表妨碍磁盘的最高性能发挥,所以,设计者就在bios建立的磁盘参数表的基础上通过枚举法测试,试图建立准确的“新”的磁盘参数表(这是在后继步骤中完成的);并把参数表的位置由原来的0x0000:0x0078搬到

0x9000:0x4000-12;且修改老的磁盘参数表区使之指向新的磁盘参数表;

4.接下来就到了load_setup子过程;它调用0x13中断的第2号服务;把第0

道第2扇区开始的连续的setup_sects (为常量4)个扇区读到紧邻bootsect的内存区;,即0x9000:0x0200开始的2048个字节;而这四个扇区的内容即是

/arch/i386/boot/setup.S编译连接后对应的二进制代码;也就是说,如果要用

bootsect-loader进行系统引导,不仅必须把bootsect.S编译连接后对应的二进

制代码置于MBR,而且还得把setup.S编译连接后对应的二进制代码置于紧跟MBR 后的连续的四个扇区中;当然,由于setup.S对应的可执行码是由bootsect装载的,所以,在我们的这个项目中可以通过修改bootsect来根据需要随意地放置

setup.S对应的可执行码;

5.load_setup子过程的唯一出口是probe_loop子过程;该过程通过枚举法测试磁盘“每个磁道的扇区数”;

6.接下来几个子过程比较清晰易懂:打印我们熟悉的“Loading”;读入系统到

0x1000:0x0000; 关掉软驱马达;根据的5步测出的“每个磁道的扇区数”确定磁盘类型;最后跳转到0x9000:0x0200,即setup.S对应的可执行码的入口,将机

器控制权转交setup.S;整个bootsect代码运行完毕;

3.引导过程执行完后的内存印象图:

出于简便考虑,在此分析中,我忽略了对大内核的处理的分析,因为对大内核的处理,只是此引导过程中的一个很小的部分,并不影响对整体的把握。完成了系统的引导后,系统将进入到初始化处理阶段。系统的初始化分为实模式和保护模式两部分。

II、实模式下的初始化

实模式下的初始化,主要是指从内核引导成功后,到进入保护模式之前系统所做的一些处理。在内核源码中对应的程序是 /Arch/i386/boot/setup.S;以下部分主要是针对此文件进行的分析。这部分的分析主要是要弄懂它的处理流程和INITSEG(9000:0000)段参数表的建立,此参数表包含了很多硬件参数,这些都是以后进行保护模式下初始化,以及核心建立的基础。

1. 几个其它相关文件:<1> /Arch/i386/boot/bootsect.S

<2> /include/linux/config.h

<3> /include/asm/boot.h

<4> /include/ asm/segment.h

<5> /include/linux/version.h

<6> /include/linux/compile.h

2.实模式下的初始化过程分析:

INITSEG(9000:0000)段参数表:(参见Include/linux/tty.h)

参数名

偏移量(段址均为0x9000)

长度Byte

参考文件PARAM_CURSOR_POS

0x0000

2

Arch/i386/boot/video.S

extended mem Size

0x0002

2

Arch/i386/boot/setup.S

PARAM_VIDEO_PAGE 0x0004

2

Arch/i386/boot/video.S

PARAM_VIDEO_MODE

0x0006

1

Arch/i386/boot/video.S

PARAM_VIDEO_COLS

0x0007

1

Arch/i386/boot/video.S

没用

0x0008

2

Include/linux/tty.h

PARAM_VIDEO_EGA_BX

0x000a

2

Arch/i386/boot/video.S

没用

0x000c

2

PARAM_VIDEO_LINES 0x000e

1

Arch/i386/boot/video.S PARAM_HAVE_VGA

0x000f

1

Arch/i386/boot/video.S PARAM_FONT_POINTS 0x0010

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_WIDTH

0x0012

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_HEIGHT

0x0014

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_DEPTH

0x0016

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_BASE

0x0018

4

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_SIZE

0x001c

4

Arch/i386/boot/video.S 暂未用①

0x0020

4

PARAM_LFB_LINELENGTH 0x0024

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_COLORS

0x0026

6

Arch/i386/boot/video.S

暂未用②

0x002c

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_VESAPM_SEG

0x002e

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_VESAPM_OFF

0x0030

2

Arch/i386/boot/video.S PARAM_LFB_PAGES

0x0032

2

Arch/i386/boot/video.S

保留

0x0034--0x003f

Include/linux/tty.h

APM BIOS Version③

0x0040

2

Arch/i386/boot/setup.S BIOS code segment

0x0042

2

BIOS entry offset

0x0044

4

Arch/i386/boot/setup.S BIOS 16 bit code seg 0x0048

2

Arch/i386/boot/setup.S BIOS data segment

0x004a

2

Arch/i386/boot/setup.S 支持32位标志④

0x004c

2

Arch/i386/boot/setup.S BIOS code seg length 0x004e

4

Arch/i386/boot/setup.S BIOS data seg length 0x0052

2

Arch/i386/boot/setup.S hd0 参数

0x0080

16

Arch/i386/boot/setup.S hd0 参数

0x0090

16

Arch/i386/boot/setup.S PS/2 device 标志⑤

0x01ff

1

* 注:① Include/linux/tty.h :CL_MAGIC and CL_OFFSET here

1.Include/linux/tty.h :

unsigned char rsvd_size; /* 0x2c */ unsigned char rsvd_pos; /* 0x2d */

③0表示没有APM BIOS

④ 0x0002置位表示支持32位模式

⑤0表示没有,0x0aa表示有鼠标器

III、保护模式下的初始化

保护模式下的初始化,是指处理机进入保护模式后到运行系统第一个内核程序过程中系统所做的一些处理。保护模式下的初始化在内核源码中对应的程序是/Arch/i386/boot/compressed/head.S 和 /Arch/i386/KERNEL/head.S ;以下部分主要是针对这两个文件进行的分析。

1.几个相关文件:

<1.> /Arch/i386/boot/compressed/head.S

<2.> /Arch/i386/KERNEL/head.S

<3.> //Arch/i386/boot/compressed/MISC.c

<4.> /Arch/i386/boot/setup.S

<5.> /include/ asm/segment.h

<6.> /arch/i386/kernel/traps.c

<7.> /include/i386/desc.h

<8.> /include/asm-i386/processor.h

2.保护模式下的初始化过程分析:

一、/Arch/i386/KERNEL/head.S流程:

二、/Arch/i386/boot/compressed/head.S流程:

1.从流程图中可以看到,保护模式下的初始化主要干了这样几件事:

a.解压内核到0x100000处、

b.建立页目录和pg0页表并启动分页功能(即虚存管理功能)、

c.保存实模式下测到的硬件信息到empty_zero_page、初始化命令缓存

区、

d.检测cpu类型、检查协处理器、

e.重新建立gdt全局描述符表、和中断描述附表idt;

2.从页目录和pg0页表可以看出,0�;4M物理内存被用作系统区,它被映射到

系统段线性空间的0�;4M和3G�;3G+4M;即系统可以通过访问这两个段来访问实际的0�;4M物理内存,也就是系统所在的区域;

3.本来在实模式下初始化时已经建立了全局描述符表gdt,而此处重新建立全局描述

符表gdt则主要是出于两个原因:一个就是若内核是大内核bzimag,则以前建立的gdt,可能已经在解压时被覆盖掉了所以,在这个源码文件中均只采用相对转移指令jxx nf或jxx nb;二是以前建立的gdt是建立在实地址方式下的,而现在则是在启用保护虚拟地址方式之后建立的,也即现在的gdt是建立在逻辑地址(即线性地址)上的;

4.每次建立新的gdt后和启用保护虚拟地址方式后都必须重新装载系统栈和重新初始

化各段寄存器:cs,ds,es,fs,gs;

5.从实模式下的初始化和保护模式下的初始化过程可以看出,linux系统由实模式进

入到保护模式的过程大致如下:

6.由于分页机制只能在保护模式下启动,不能在实模式下启动,所以第一步是必要的;又因为在386保护模式下gdt和idt是建立在逻辑地址(线性地址)上的,所以第三步也是必要的;

7.经过实模式和保护模式下的初始后,主要系统数据分布如下:

初始后主要系统数据分布表

位置

系统数据

大小

0x101000

页目录swapper_pg_dir

4K

0x102000

页表pg0

4K

0x103000

empty_bad_page

4K

0x104000

empty_bad_page_table

4K

0x105000

empty_zero_page

4K

0x105000

系统硬件参数

2K

0x105800

命令缓冲区

2K

0x106000

全局描述附表gdt_table

4192B

从上面对Linux系统的初始化过程的分析可以看出,以程序执行流程为线索、一线串珠,就是按照程序的执行先后顺序,弄懂程序执行的各个阶段所进行的处理,及其各阶段之间的相互联系。而流程图应该是这种分析方法最合适的表达工具。

事实上,以程序执行流程为线索,是分析任何源代码都首选的方法。由于操作系统的特殊性,光用这种方法是远远不够的。当然用这种方法来分析系统的初始化过程或用户进程的执行流程应该说是很有效的。

如何安装Linux内核源代码

如何获取Linux内核源代码 下载Linux内核当然要去官方网站了,网站提供了两种文件下载,一种是完整的Linux 内核,另一种是内核增量补丁,它们都是tar归档压缩包。除非你有特别的原因需要使用旧版本的Linux内核,否则你应该总是升级到最新版本。 使用Git 由Linus领头的内核开发队伍从几年前就开始使用Git版本控制系统管理Linux内核了(参考阅读:什么是Git?),而Git项目本身也是由Linus创建的,它和传统的CVS不一样,Git是分布式的,因此它的用法和工作流程很多开发人员可能会感到很陌生,但我强烈建议使用Git下载和管理Linux内核源代码。 你可以使用下面的Git命令获取Linus内核代码树的最新“推送”版本: $ git clone git://https://www.wendangku.net/doc/8f11993443.html,/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git 然后使用下面的命令将你的代码树与Linus的代码树最新状态同步: $ git pull 安装内核源代码 内核包有GNU zip(gzip)和bzip2格式。Bzip2是默认和首选格式,因为它的压缩比通常比gzip更好,bzip2格式的Linux内核包一般采用linux-x.y.z.tar.bz2形式的文件名,这里的x.y.z是内核源代码的具体版本号,下载到源代码包后,解压和抽取就很简单了,如果你下载的是bzip2包,运行: $ tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2 如果你下载的是gzip包,则运行: $ tar xvzf linux-x.y.z.tar.gz 无论执行上面哪一个命令,最后都会将源代码解压和抽取到linux-x.y.z目录下,如果你使用Git下载和管理内核源代码,你不需要下载tar包,只需要运行git clone命令,它就会自动下载和解压。 内核源代码通常都会安装到/usr/src/linux下,但在开发的时候最好不要使用这个源代码树,因为针对你的C库编译的内核版本通常也链接到这里的。 应用补丁

Linux操作系统源代码详细分析

linux源代码分析:Linux操作系统源代码详细分析 疯狂代码 https://www.wendangku.net/doc/8f11993443.html,/ ?:http:/https://www.wendangku.net/doc/8f11993443.html,/Linux/Article28378.html 内容介绍: Linux 拥有现代操作系统所有功能如真正抢先式多任务处理、支持多用户内存保护虚拟内存支持SMP、UP符合POSIX标准联网、图形用户接口和桌面环境具有快速性、稳定性等特点本书通过分析Linux内核源代码充分揭示了Linux作为操作系统内核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理内存等工作现实中能让人自由获取系统源代码并不多通过本书学习将大大有助于读者编写自己新 第部分 Linux 内核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 /asm-generic/smplock.h 107 /asm-i386/atomic.h 108 /asm- i386/current.h 109 /asm-i386/dma.h 109 /asm-i386/elf.h 113 /asm-i386/hardirq.h 114 /asm- i386/page.h 114 /asm-i386/pgtable.h 115 /asm-i386/ptrace.h 122 /asm-i386/semaphore.h 123 /asm-i386/shmparam.h 124 /asm-i386/sigcontext.h 125 /asm-i386/siginfo.h 125 /asm-i386/signal.h 127 /asm-i386/smp.h 130 /asm-i386/softirq.h 132 /asm-i386/spinlock.h 133 /asm-i386/system.h 137 /asm-i386/uaccess.h 139 //binfmts.h 146 //capability.h 147 /linux/elf.h 150 /linux/elfcore.h 156 /linux/errupt.h 157 /linux/kernel.h 158 /linux/kernel_stat.h 159 /linux/limits.h 160 /linux/mm.h 160 /linux/module.h 164 /linux/msg.h 168 /linux/personality.h 169 /linux/reboot.h 169 /linux/resource.h 170 /linux/sched.h 171 /linux/sem.h 179 /linux/shm.h 180 /linux/signal.h 181 /linux/slab.h 184 /linux/smp.h 184 /linux/smp_lock.h 185 /linux/swap.h 185 /linux/swapctl.h 187 /linux/sysctl.h 188 /linux/tasks.h 194 /linux/time.h 194 /linux/timer.h 195 /linux/times.h 196 /linux/tqueue.h 196 /linux/wait.h 198 init/.c 198 init/version.c 212 ipc/msg.c 213 ipc/sem.c 218 ipc/shm.c 227 ipc/util.c 236 kernel/capability.c 237 kernel/dma.c 240 kernel/exec_do.c 241 kernel/exit.c 242 kernel/fork.c 248 kernel/info.c 255 kernel/itimer.c 255 kernel/kmod.c 257 kernel/module.c 259 kernel/panic.c 270 kernel/prk.c 271 kernel/sched.c 275 kernel/signal.c 295 kernel/softirq.c 307 kernel/sys.c 307 kernel/sysctl.c 318 kernel/time.c 330 mm/memory.c 335 mm/mlock.c 345 mm/mmap.c 348 mm/mprotect.c 358 mm/mremap.c 361 mm/page_alloc.c 363 mm/page_io.c 368 mm/slab.c 372 mm/swap.c 394 mm/swap_state.c 395 mm/swapfile.c 398 mm/vmalloc.c 406 mm/vmscan.c 409

关于Linux 内核中五个主要子系统的介绍

关于Linux 内核中五个主要子系统的介绍 发布时间:2008.01.02 06:23来源:赛迪网作者:sixth 1.进程调度(SCHED):控制进程对CPU的访问。当需要选择下一个进程运行时,由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际上是仅等待CPU资源的进程,如果某个进程在等待其它资源,则该进程是不可运行进程。Linux使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。 2.内存管理(MM)允许多个进程安全的共享主内存区域。Linux的内存管理支持虚拟内存,即在计算机中运行的程序,其代码,数据,堆栈的总量可以超过实际内存的大小,操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中,其余的程序块则保留在磁盘中。必要时,操作系统负责在磁盘和内存间交换程序块。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件有关部分。硬件无关部分提供了进程的映射和逻辑内存的对换;硬件相关的部分为内存管理硬件提供了虚拟接口。 3.虚拟文件系统(VirtualFileSystem,VFS)隐藏了各种硬件的具体细节,为所有的设备提供了统一的接口,VFS提供了多达数十种不同的文件系统。虚拟文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序。逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统,如ext2,fat等,设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。 4.网络接口(NET)提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯,每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。 5.进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。处于中心位置的进程调度,所有其它的子系统都依赖它,因为每个子系统都需要挂起或恢复进程。一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时,它被挂起;当操作真正完成时,进程被恢复执行。例如,当一个进程通过网络发送一条消息时,网络接口需要挂起发送进程,直到硬件成功地完成消息的发送,当消息被成功的发送出去以后,网络接口给进程返回一个代码,表示操作的成功或失败。其他子系统以相似的理由依赖于进程调度。

linux内核IMQ源码实现分析

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(2)及时处理数据包技术 QoS有个技术难点:将数据包入队,然后发送队列中合适的数据包,那么如何做到队列中的数

激活状态的队列是否能保证队列中的数据包被及时的发送吗?接下来看一下,激活状态的队列的 证了数据包会被及时的发送。 这是linux内核发送软中断的机制,IMQ就是利用了这个机制,不同点在于:正常的发送队列是将数据包发送给网卡驱动,而IMQ队列是将数据包发送给okfn函数。

Linux源代码下载

1. 课程设计题目:下载某个版本的linux源代码,生成一个定制的linux操作系统,完成后该系统可以用来作为启动系统使用。 2.如何做的问题? 内核版本要编译一个最新的内核,您需要首先下载它的源代码在您下载内核的源代码前,您要知道到您要找什么。首先要问您自己的问题是-- 您需要一份稳定的还是测试版的内核?稳定版内核通常版本号第二位用偶数数字 -- 例如, 2.0.38、2.2.15、2.2.1 8 和2.4.1 是被认为是“稳定”的内核(分别由于其包含 0、2、2 和4)。如果您想尝试测试版内核,您通常需要找那些版本号第二位是奇数的号码又最高的内核。例如,2.3.99 和 2.1.38都是测试版内核(分别由于其包含 3 和 1)。 内核版本历史 2.2 系列的内核被认为是较新而且稳定的内核。如果"较新"和"稳定"是您想要的,查找一个版本号的第三位是最高的2.2 内核(2.2.16 是目前最新的版本)。当 2.2 系列的内核仍在开发中,2.3 系列已经开始了。这个系列是作为将被集成到 2.4稳定版系列的新功能和高级功能的测试版。2.3 系列已经到了 2.3.99,其开发已经停止。开发人员已经开始着手2.4.0。如果您喜欢冒险使用最最新的技术,您可能想使用可以找到的最新的 2.4 系列内核。

2.4 版内核警告信息 Once a real 2.4 series kernel comes out(like 2.4.0), don't assume that the kernel is ready for use on a mission-critical system like a server. Even though 2.4 is supposed tobe a stable series, early 2.4 kernels ar e likely to be not quite up tosnuff. As is often the case i n the computer industry, the first version o f anythin g can have fairly sizable bugs. While this may not be a problem i f you're testing the kernel on your home workstation, it is a risk you may want to avoid when you machine provides val uable services to others. 下载内核 如果您只是想编译一个您已安装内核的新版本(例如,实现 SMP 支持),那不需要下载任何代码 -- 跳过此部分继续下一屏。 您可以在https://www.wendangku.net/doc/8f11993443.html,/pub/linux/kernel上找到内核代码。当您进入到那后,您将发现内核的源代码按内核版本(v2.2、v 2.3等),被组织到多个不同的目录中。在每个目录中,您将发现文件被冠以"linux-x.y.z.tar.gz"和"linux-x.y.z.tar.bz2"。这些就是Linux 内核的源代码。您也将看到冠以 "patch-x.y.z.gz" 和"pa tch-x.y.z.bz2"的文件。这些是用来更新前面完整的内核源代码的补丁包。如果您希望编译一个新的内核版本,您将需要下载这些"linu x"文件其中之一。

读Linux内核源代码

Linux内核分析方法 Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时,公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员;他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的最大兴趣,把修改Linux源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。 Linux内核源码是很具吸引力的,特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题;或者是被你修改过了的内核,顺利通过编译,一切运行正常的时候。那种成就感真是油然而生!而且,对内核的分析,除了出自对技术的狂热追求之外,这种令人生畏的劳动所带来的回报也是非常令人着迷的,这也正是它拥有众多追随者的主要原因: ?首先,你可以从中学到很多的计算机的底层知识,如后面将讲到的系统的引导和硬件提供的中断机制等;其它,象虚拟存储的实现机制,多任务机制,系统保护机制等等,这些都是非都源码不能体会的。 ?同时,你还将从操作系统的整体结构中,体会整体设计在软件设计中的份量和作用,以及一些宏观设计的方法和技巧:Linux的内核为上层应用提供一个与具体硬件不相关的平台; 同时在内核内部,它又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分,和可移植的部分;再例如,Linux虽然不是微内核的,但他把大部分的设备驱动处理成相对独立的内核模块,这样减小了内核运行的开销,增强了内核代码的模块独立性。 ?而且你还能从对内核源码的分析中,体会到它在解决某个具体细节问题时,方法的巧妙:如后面将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加快系统对中断的处理。 ?最重要的是:在源码的分析过程中,你将会被一点一点地、潜移默化地专业化。一个专业的程序员,总是把代码的清晰性,兼容性,可移植性放在很重要的位置。他们总是通过定义大量的宏,来增强代码的清晰度和可读性,而又不增加编译后的代码长度和代码的运行效率; 他们总是在编码的同时,就考虑到了以后的代码维护和升级。甚至,只要分析百分之一的代码后,你就会深刻地体会到,什么样的代码才是一个专业的程序员写的,什么样的代码是一个业余爱好者写的。而这一点是任何没有真正分析过标准代码的人都无法体会到的。 然而,由于内核代码的冗长,和内核体系结构的庞杂,所以分析内核也是一个很艰难,很需要毅力的事;在缺乏指导和交流的情况下,尤其如此。只有方法正确,才能事半功倍。正是基于这种考虑,作者希望通过此文能给大家一些借鉴和启迪。 由于本人所进行的分析都是基于2.2.5版本的内核;所以,如果没有特别说明,以下分析都是基于i386单处理器的2.2.5版本的Linux内核。所有源文件均是相对于目录/usr/src/linux的。 方法之一:从何入手 要分析Linux内核源码,首先必须找到各个模块的位置,也即要弄懂源码的文件组织形式。虽然对于有经验的高手而言,这个不是很难;但对于很多初级的Linux爱好者,和那些对源码分析很

Linux内核源代码阅读与工具介绍

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。另外还可以从互连网上下载,解压缩后文件一般也都位于linux目录下。内核源代码有很多版本,目前最新的版本是2.2.14。 许多人对于阅读Linux内核有一种恐惧感,其实大可不必。当然,象Linux内核这样大而复杂的系统代码,阅读起来确实有很多困难,但是也不象想象的那么高不可攀。只要有恒心,困难都是可以克服的。任何事情做起来都需要有方法和工具。正确的方法可以指导工作,良好的工具可以事半功倍。对于Linux内核源代码的阅读也同样如此。下面我就把自己阅读内核源代码的一点经验介绍一下,最后介绍Window平台下的一种阅读工具。 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,基本要求是:⑴操作系统的基本知识;⑵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。我们知道现代的操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。

Linux内核编码风格(编程代码风格推荐)

这是翻译版本,英文原版是linux源码Documentation文件夹下的CodingStyle 一个良好风格的程序看起来直观、美观,便于阅读,还能有助于对程序的理解,特别在代码量比较大情况下更显现编码素质的重要性。相反没有良好的风格的代码读起来难看、晦涩,甚至有时候一个括号没对齐就能造成对程序的曲解或者不理解。我曾经就遇见过这样的情况,花费了很多不必要的时间在程序的上下文对照上,还debug了半天没理解的程序。后来直接用indent -kr -i8给他转换格式来看了。特此转过来一个关于代码风格的帖子分享一下~ Linux内核编码风格 这是一份简短的,描述linux内核首选编码风格的文档。编码风格是很个人化的东西,而且我也不愿意把我的观点强加给任何人,不过这里所讲述的是我必须要维护的代码所遵守的风格,并且我也希望绝大多数其他代码也能遵守这个风格。所以请至少考虑一下本文所述的观点。 首先,我建议你打印一份GNU的编码规范,然后不要读它。烧掉它,这是一个很高调的具有象征意义的姿态。 Anyway, here goes: 第一章:缩进 制表符是8个字符,所以缩进也是8个字符。有些异端运动试图将缩进变为4(乃至2)个字符深,这跟尝试着将圆周率PI的值定义为3没什么两样。 理由:缩进的全部意义就在于清楚的定义一个控制块起止于何处。尤其是当你盯着你的屏幕连续看了20小时之后,你将会发现大一点的缩进将会使你更容易分辨缩进。 现在,有些人会抱怨8个字符的缩进会使代码向右边移动的太远,在80个字符的终端屏幕上就很难读这样的代码。这个问题的答案是,如果你需要3级以上的缩进,不管缩进深度如何你的代码已经有问题了,应该修正你的程序。 简而言之,8个字符的缩进可以让代码更容易阅读,还有一个好处是当你的函数嵌套太深的时候可以向你提出告警。请留意这个警告。 在switch语句中消除多级缩进的首选的方式是让“switch”和从属于它的“case”标签对 齐于同一列,而不要“两次缩进”“case”标签。比如: switch (suffix) { case 'G': case 'g': mem <<= 30;

linux源代码分析实验报告格式

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Linux的fork、exec、wait代码的分析 指导老师:景建笃 组员:王步月 张少恒 完成日期:2005-12-16

一、 设计目的 1.通过对Linux 的fork 、exec 、wait 代码的分析,了解一个操作系统进程的创建、 执行、等待、退出的过程,锻炼学生分析大型软件代码的能力; 2.通过与同组同学的合作,锻炼学生的合作能力。 二、准备知识 由于我们选的是题目二,所以为了明确分工,我们必须明白进程的定义。经过 查阅资料,我们得知进程必须具备以下四个要素: 1、有一段程序供其执行。这段程序不一定是进程专有,可以与其他进程共用。 2、有起码的“私有财产”,这就是进程专用的系统堆栈空间 3、有“户口”,这就是在内核中有一个task_struct 结构,操作系统称为“进程控制 块”。有了这个结构,进程才能成为内核调度的一个基本单位。同时,这个结构又 是进程的“财产登记卡”,记录着进程所占用的各项资源。 4、有独立的存储空间,意味着拥有专有的用户空间:进一步,还意味着除前述的 系统空间堆栈外,还有其专用的用户空间堆栈。系统为每个进程分配了一个 task_struct 结构,实际分配了两个连续的物理页面(共8192字节),其图如下: Struct task_struct (大约1K) 系统空间堆栈 (大约7KB )两个 连续 的物 理页 面 对这些基本的知识有了初步了解之后,我们按老师的建议,商量分工。如下: 四、 小组成员以及任务分配 1、王步月:分析进程的创建函数fork.c ,其中包含了get_pid 和do_fork get_pid, 写出代码分析结果,并画出流程图来表示相关函数之间的相互调用关系。所占工作 比例35%。 2、张少恒:分析进程的执行函数exec.c,其中包含了do_execve 。写出代码分析结 果,并画出流程图来表示相关函数之间的相互调用关系。所占工作比例35% 。 3、余波:分析进程的退出函数exit.c,其中包含了do_exit 、sys_wait4。写出代码 分析结果,并画出流程图来表示相关函数之间的相互调用关系。所占工作比例30% 。 五、各模块分析: 1、fork.c 一)、概述 进程大多数是由FORK 系统调用创建的.fork 能满足非常高效的生灭机制.除了 0进程等少数一,两个进程外,几乎所有的进程都是被另一个进程执行fork 系统调 用创建的.调用fork 的进程是父进程,由fork 创建的程是子进程.每个进程都有一

Linux源代码分析_存储管理

文章编号:1004-485X (2003)03-0030-04 收稿日期:2003-05-10 作者简介:王艳春,女(1964 ),副教授,主要从事操作系统、中文信息处理等方面的研究工作。 Linux 源代码分析 存储管理 王艳春 陈 毓 葛明霞 (长春理工大学计算机科学技术学院,吉林长春130022) 摘 要:本文剖析了Linux 操作系统的存储管理机制。给出了Linux 存储管理的特点、虚存的实现方法,以及主要数据结构之间的关系。 关键词:Linux 操作系统;存储管理;虚拟存储中图分类号:T P316 81 文献标识码:A Linux 操作系统是一种能运行于多种平台、源代码公开、免费、功能强大、与Unix 兼容的操作系统。自其诞生以来,发展非常迅速,在我国也受到政府、企业、科研单位、大专院校的重视。我们自2000年开始对Linux 源代码(版本号是Linux 2 2 16)进行分析,首先剖析了进程管理和存储管理部分,本文是有关存储管理的一部分。主要介绍了Linux 虚存管理所用到的数据结构及其相互间的关系,据此可以更好地理解其存储管理机制,也可以在此基础上对其进行改进或在此后的研究中提供借鉴作用。作为一种功能强大的操作系统,Linux 实现了以虚拟内存为主的内存管理机制。即能够克服物理内存的局限,使用户进程在透明方式下,拥有比实际物理内存大得多的内存。本文主要阐述了Linux 虚存管理的基本特点和主要实现技术,并分析了Linux 虚存管理的主要数据结构及其相互关系。 1 Lin ux 虚存管理概述 Linux 的内存管理采用虚拟页式管理,使用多级页表,动态地址变换。进程在运行过程中可以动态浮动和扩展,为用户提供了透明的、灵活有效的内存使用方式。 1)32 bit 虚拟地址 在Linux 中,进程的4GB 虚存需通过32 bit 地址进行寻址。Linux 中虚拟地址与线性地址为同一概念,虚拟地址被分成3个子位段,而大小为4k,如图1所示。 2)Linux 的多级页表结构 图1 32位虚拟地址 标准的Linux 的虚存页表为三级页表,依次为页目录(Pag e Directory PGD)、中间页目录(Pag e Middle Directory PMD )、页表(Page Table PT E )。在i386机器上Linux 的页表结构实际为两级,PGD 和PMD 页表是合二为一的。所有有关PMD 的操作关际上是对PGD 的操作。所以源代码中形如*_pgd _*()和*_pmd_*()函数实现的功能也是一样的。 页目录(PGD)是一个大小为4K 的表,每一个进程只有一个页目录,以4字节为一个表项,分成1024个表项(或称入口点),表项的索引即为32位虚拟地址的页目录,该表项的值为所指页表的起始地址。页表(PTE)的每一个入口点的值为此表项所指的一页框(page frame),页表项的索引即为32位虚拟地址中的页号。页框(page reame)并不是物理页,它指的是虚存的一个地址空间。 3) 页表项的格式 图2 Linux 中页目录项和页表项格式 4)动态地址映射 Linux 虚存采用动态地址映射方式,即进程的地址空间和存储空间的对应关系是在程序的执行过 第26卷第3期长春理工大学学报 Vol 26N o 32003年9月 Journal of Changchun University of Science and T echnology Sep.2003

Linux内核版本号及源代码目录树结构

Linux 内核版本号及源代码目录树结构 一、linux内核版本号的命名机制 Linux内核版本有两种:稳定版和开发版。稳定的内核具有工业级的强度,可以广泛地应用和部署。新的稳定内核相对于较旧的只是修正一些bug或加入一些新的驱动程序。而开发版内核由于要试验各种解决方案,所以变化很快。这两种版本是相互关联,相互循环的。 Linux内核的命名机制: num.num.num 其中第一个数字是主版本号,第二个数字是次版本号,第三个数字是修订版本号。如果次版本号是偶数,那么该内核就是稳定版的;若是奇数,则是开发版的。头两个数字合在一齐可以描述内核系列。如稳定版的2.6.0,它是2.6版内核系列。最新的内核源代码可以在https://www.wendangku.net/doc/8f11993443.html,以tar包或者增量补丁的形式下载.。 Linux还有各种发行版本,除了最熟悉的Redhat,Debian,Bluepoint,红旗,还有 Slackware,Mandarke,Turbo。 二、linux源代码目录树结构 Linux用来支持各种体系结构的源代码包含大约4500个C语言程序,存放在270个左右的子目录下,总共大约包含200万行代码,大概占用58MB磁盘空间。 在阅读源码之前,还应知道Linux内核源码的整体分布情况。现代的操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: 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。 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。

Linux内核源码分析方法

Linux内核源码分析方法 一、内核源码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人“望而生畏”,也正因为如此,使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次。如果想透析Linux,深入操作系统的本质,阅读内核源码是最有效的途径。我们都知道,想成为优秀的程序员,需要大量的实践和代码的编写。编程固然重要,但是往往只编程的人很容易把自己局限在自己的知识领域内。如果要扩展自己知识的广度,我们需要多接触其他人编写的代码,尤其是水平比我们更高的人编写的代码。通过这种途径,我们可以跳出自己知识圈的束缚,进入他人的知识圈,了解更多甚至我们一般短期内无法了解到的信息。Linux内核由无数开源社区的“大神们”精心维护,这些人都可以称得上一顶一的代码高手。透过阅读Linux 内核代码的方式,我们学习到的不光是内核相关的知识,在我看来更具价值的是学习和体会它们的编程技巧以及对计算机的理解。 我也是通过一个项目接触了Linux内核源码的分析,从源码的分析工作中,我受益颇多。除了获取相关的内核知识外,也改变了我对内核代码的过往认知: 1.内核源码的分析并非“高不可攀”。内核源码分析的难度不在于源码本身,而在于如何使用更合适的分析代码的方式和手段。内核的庞大致使我们不能按照分析一般的demo程序那样从主函数开始按部就班的分析,我们需要一种从中间介入的手段对内核源码“各个击破”。这种“按需索取”的方式使得我们可以把握源码的主线,而非过度纠结于具体的细节。 2.内核的设计是优美的。内核的地位的特殊性决定着内核的执行效率必须足够高才可以响应目前计算机应用的实时性要求,为此Linux内核使用C语言和汇编的混合编程。但是我们都 知道软件执行效率和软件的可维护性很多情况下是背道而驰的。如何在保证内核高效的前提下提高内核的可维护性,这需要依赖于内核中那些“优美”的设计。 3.神奇的编程技巧。在一般的应用软件设计领域,编码的地位可能不被过度的重视,因为开发者更注重软件的良好设计,而编码仅仅是实现手段问题——就像拿斧子劈柴一样,不用太多的思考。但是这在内核中并不成立,好的编码设计带来的不光是可维护性的提高,甚至是代码性能的提升。 每个人对内核的了理解都会有所不同,随着我们对内核理解的不断加深,对其设计和实现的思想会有更多的思考和体会。因此本文更期望于引导更多徘徊在Linux内核大门之外的人进入Linux的世界,去亲自体会内核的神奇与伟大。而我也并非内核源码方面的专家,这么做也只是希望分享我自己的分析源码的经验和心得,为那些需要的人提供参考和帮助,说的“冠冕堂皇”一点,也算是为计算机这个行业,尤其是在操作系统内核方面贡献自己的一份绵薄之力。闲话少叙(已经罗嗦了很多了,囧~),下面我就来分享一下自己的Linix内核源码分析方法。 二、内核源码难不难? 从本质上讲,分析Linux内核代码和看别人的代码没有什么两样,因为摆在你面前的一般都不是你自己写出来的代码。我们先举一个简单的例子,一个陌生人随便给你一个程序,并要你看完源码后讲解一下程序的功能的设计,我想很多自我感觉编程能力还可以的人肯定觉得这没什么,只要我耐心的把他的代码从头到尾看完,肯定能找到答案,并且事实确实是如此。那么现在换一个假设,如果这个人是Linus,给你的就是Linux内核的一个模块的代码,你还会觉得依然那么 轻松吗?不少人可能会有所犹豫。同样是陌生人(Linus要是认识你的话当然不算,呵呵~)给 你的代码,为什么给我们的感觉大相径庭呢?我觉得有以下原因:

基于Linux内核定制X86平台的微操作系统(很完整详尽文章)

基于Linux内核定制X86平台的微操作系统摘要:1 0 前言2 0.1 Linux系统简介2 0.2 Linux的基本思想2 0.3 Linux内核2 0.4 Linux内核版本命名3 0.5 Linux文件系统3 0.6Linux内核引导4 0.7Linux系统组成4 1 平台的搭建4 1.1 硬件平台4 1.2 软件平台4 1.2.1 Ubuntu系统的下载4 1.2.2 Ubuntu系统的安装4 1.2.3 Ubuntu系统的配置4 2 Linux内核的编译5 2.1 内核的下载5 2.2 内核的定制5 2.3 内核的编译5 2.4 内核的制作6 3 BusyBox的编译6 3.1 BusyBox的下载6 3.2 BusyBox的配置6 3.3 BusyBox的编译7 4 Linux文件系统的制作7 4.1 文件系统的制作7 4.2 文件系统的配置9 4.3 文件系统的压缩7 5 Linux引导程序配置10 5.1 ISOLINUX的下载10 5.2 ISOLINUX的配置10 6 LinuxCD-ROM的制作10 7 Linux定制系统的运行11 7.1 VirtualBox下的运行11 7.2 U盘引导在X86平台下的运行12 8定制系统过程中的问题12 8.1 平台搭建中的问题12 8.2 内核编译中的问题12

8.3 BusyBox编译中的问题12 8.4 文件系统制作中的问题12 8.5 引导程序制作中的问题12 8.6 CD-ROM制作中的问题13 8.7 定制系统运行的问题13 参考13 基于Linux内核定制X86平台的微操作系统 王林强 (河南大学物理与电子学院通信专业,河南开封,475004) 摘要: Linux是一种自由和开放,用C语言和汇编语言写成,并符合POSIX标准的类Unix操作系统。并且由于其可定制、可裁剪的特性,不仅在桌面操作系统中有重要的地位,而且在手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台等嵌入式设备有其巨大的优势。 为了更好、更深入的了解及掌握Linux系统。本文详细的讲述并实践,如何从Linux内核源码,经过定制、裁剪、编译、制作文件系统、内核引导,iso光盘制作到最终完整的基于Linux内核定制的微操作系统。 通过基于Linux内核定制的微操作系统的制作,深入的理解Linux内核的工作原理、文件系统结构、内核引导等,从而精通嵌入式开发。 关键词: Linux;定制;嵌入式;微系统 An implementation of micro-operating system based on the x86 platform Linux kernel customization Wang Lin-qiang (School of Physics and Electronics, Henan University, Henan Kaifeng 475004, China) Abstract: Linux is a free and open, and POSIX-compliant Unix-like operating system written in C and assembly language. And can be cut because of its customizable features, not only in the desktop o perating system in an important position, and its huge advantage in the embedded devices, mobile phones, tablet PCs, routers, and video game consoles. In order to better and deeper understanding of and master Linux system. This article tells in d etail and practice, from the Linux kernel source code has been customized, cutting, compiling, pro

Linux内核中的Kconfig用法与说明

Linux内核中的Kconfig文件 本节不对内核的Kconfig文件进行深入展开,更多Kconfig语法和说明请阅读 。 内核源码树每个目录下都还包含一个Kconfig文件,用于描述所在目录源代码相关的内核配置菜单,各个目录的Kconfig文件构成了一个分布式的内核配置数据库。通过make menuconfig(make xconfig或者make gconfig)命令配置内核的时候,从Kconfig文件读取菜单,配置完毕保存到文件名为.config的内核配置文件中,供Makefile文件在编译内核时使用。 1.1.1 Kconfig基本语法 如程序清单0.1所示代码摘自文件,是一个比较典型的Kconfig 文件片段,包含了Kconfig的基本语法。 程序清单0.1drivers/char/Kconfig片段 menu "Character devices" source "drivers/tty/Kconfig" config DEVKMEM bool "/dev/kmem virtual device support" default y help Say Y here if you want to support the /dev/kmem device. The /dev/kmem device is rarely used, but can be used for certain kind of kernel debugging operations. When in doubt, say "N". …… endmenu 1.子菜单 通过menu和endmenu来定义一个子菜单,程序清单0.1所示代码定义了一个“Character devices”子菜单,子菜单在界面中用“--->”表示,如图0.1所示。 图0.1menu定义的子菜单 子菜单的菜单项则由config来定义,随后的“bool”、“default”、“help”等都是该菜单 项的属性:

Linux内核代码风格

CodingStyle/Linux内核代码风格 这是一个简短的文档,描述了linux内核的首选代码风格。代码风格是因人而异的,而且我不愿意把我的观点强加给任何人,不过这里所讲述的是我必须要维护的代码所遵守的风格,并且我也希望绝大多数其他代码也能遵守这个风格。请在写代码时至少考虑一下本文所述的风格。 首先,我建议你打印一份GNU代码规范,然后不要读它。烧了它,这是一个具有重大象征性 意义的动作。 不管怎样,现在我们开始: 第一章:缩进 制表符是8个字符,所以缩进也是8个字符。有些异端运动试图将缩进变为4(乃至2)个字符 深,这几乎相当于尝试将圆周率的值定义为3。 理由:缩进的全部意义就在于清楚的定义一个控制块起止于何处。尤其是当你盯着你的屏幕连续看了20小时之后,你将会发现大一点的缩进会使你更容易分辨缩进。 现在,有些人会抱怨8个字符的缩进会使代码向右边移动的太远,在80个字符的终端屏幕上 就很难读这样的代码。这个问题的答案是,如果你需要3级以上的缩进,不管用何种方式你的代码已经有问题了,应该修正你的程序。 简而言之,8个字符的缩进可以让代码更容易阅读,还有一个好处是当你的函数嵌套太深的时候可以给你警告。留心这个警告。 在switch语句中消除多级缩进的首选的方式是让“switch”和从属于它的“case”标签对齐于同一列,而不要“两次缩进”“case”标签。比如: switch (suffix) { case 'G': case 'g': mem <<= 30; break; case 'M': case 'm': mem <<= 20; break; case 'K': case 'k':

Linux内核源代码解读

Linux内核源代码解读!! 悬赏分:5 - 提问时间2007-1-24 16:28 问题为何被关闭 赵炯书中,Bootsect代码中有 mov ax , #BOOTSEG 等 我曾自学过80x86汇编,没有见过#的用法,在这为什么要用#? 另外, JMPI 的用法是什么?与JMP的区别是什么? 提问者: Linux探索者 - 一级 答复共 1 条 检举 系统初始化程序 boot.s 的分析 [转] 系统初始化程序 boot.s 的分析: 阚志刚,2000/03/20下午,在前人的基础之上进行整理完善 ******************************************************************************** ************** boot.s is loaded at 0x7c00 by the bios-startup routines, and moves itself out of the way to address 0x90000, and jumps there. 当PC 机启动时,Intel系列的CPU首先进入的是实模式,并开始执行位于地址0xFFF0处的代码,也就是ROM-BIOS起始位置的代码。BIOS先进行一系列的系统自检,然后初始化位于地址0的中断向量表。最后BIOS将启动盘的第一个扇区装入0x7C00(31K;0111,1100,0000,0000),并开始执行此处的代码。这就是对内核初始化过程的一个最简单的描述。 最初,Linux核心的最开始部分是用8086汇编语言编写的。当开始运行时,核心将自己装入到绝对地址0x90000(576K; 1001,0000,0000,0000,0000),再将其后的2k字节装入到地址0x90200(576.5k;1001,0000,0010,0000,0000)处,最后将核心的其余部分装入到0x10000(64k; 1,0000,0000,0000,0000). It then loads the system at 0x10000, using BIOS interrupts. Thereafter it disables all interrupts, moves the system down to 0x0000, changes to protected mode, and calls the start of system. System then must RE-initialize the protected mode in it's own tables, and enable interrupts as needed. 然后,关掉所有中断,把系统下移到0x0000(0k;0000,0000,0000,0000,0000)处,改变到保护模式,然后开始系统的运行.系统必须重新在保护模式下初始化自己的系统表格,并且打开所需的中断. NOTE 1! currently system is at most 8*65536(8*64k=512k; 1000,0000,0000,0000,0000) bytes long. This should be no problem, even in the future. I want to keep it simple. This 512 kB kernel size should be enough - in fact more would mean we'd have to move not just these start-up routines, but also do something about the cache-memory

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