Linux内核分析方法谈

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1、Linux内核分析方法谈（上）2001-0&1319:09:00•喻锋荣•chinabyte1234下一页Linux的最大的好处Z—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H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，一切运行止常的时候。那种成就感真是汕然而生！而且，对内核的分析，除了出口对技术的狂热追求Z外，这种令人生畏的劳动所带

2、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屮断机制等；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■具体换件不相关的平台；同时在内核内部，它又把代码分为与体系结构和换件相关的部分，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

3、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：如后而将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加快系统対中断的处理。•最重要的是：在源码的分析过程屮，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，可移植性放在很重耍的位置。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，而乂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，只要分析白分Z—的代码后，你就会深刻地体会至U,什么样的代码

4、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。然仏rfl于内核代码的兀长，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。只有方法止确，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H录/usr/src/linux的。方法之一：从何入手要分析Linux内核源码

5、，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，这还是很有必耍的。1>Linux核心源程序通常都安装在/usr/src/linux卜•，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）都是一个开发屮的核心。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卜•有这样一些H录和文件：♦COPYING:G

6、PL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-•些人的信息；♦MAINTAINERS:维护人员列表，对当前版木的内核各部分都有谁负责；♦Makefile:第一个Makefile文件。用來组织内核的各模块，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；仔细阅读各了目录下的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Makefilemak

7、e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H录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子H录都代表一种支持的体系结构，例如i386就是关于intelcpu及相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此H录；♦Include/:include子日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H录下，与intelcpu相关的头文件在include/asm-i386子H录下,而include/scsi目录则是有关scsi设备的头文件目录；♦IniV：这个日录包含核