Linux 核心資源



Linux核心代碼的版本編號很簡單。任何偶數(shù)編號的核心（如2.0.30）都是穩(wěn)定的發(fā)行版而記數(shù)編號的核心（如2.1.42）都是正在開發(fā)的核心。本書基于穩(wěn)定的2.0.30版本。開發(fā)版的核心具有所有最新的特征并支持最新的設備。盡管它們不是你所希望的那樣穩(wěn)定，但是對于Linux用戶團體來說試用新核心是非常重要的。因為他們將完成這些評測工作。當試用非發(fā)行版本核心時備份系統(tǒng)總是有好處的。 

核心的修改以patch文件來分發(fā)。而patch實用程序被用來對一些核心源碼進行編輯。例如如果現(xiàn)在你已經(jīng)有了2.0.39的核心代碼但是你想升級到2.0.30，那么你在取得2.0.30補丁文件后可以實用以下命令來修改現(xiàn)存核心： 

$ cd /usr/src/linux 

$ patch -p1 < patch-2.0.30 

一個收集核心補丁的站點是http://www.linuxhq.com。 

核心源碼的組織 

核心源碼的頂層是/usr/src/linux目錄，在此目錄下你可以看到大量子目錄： 

arch 

這個子目錄包含了所有體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的核心代碼。它還包含每種支持的體系結(jié)構(gòu)的子目錄，如i386。 

include 

這個目錄包括了用來重構(gòu)核心的大多數(shù)include文件。對于每種支持的體系結(jié)構(gòu)分別有一個子目錄。 

此目錄中的asm子目錄中是對應某種處理器的符號連接，如include/asm-i386。 

要修改處理器結(jié)構(gòu)則只需編輯核心的makefile并重新運行Linux核心配置程序。 

init 此目錄包含核心啟動代碼。 

mm 

此目錄包含了所有的內(nèi)存管理代碼。與具體體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)存管理代碼位于arch/*/mm目錄下，如arch/i386/mm/fault.c 。 

drivers 

系統(tǒng)中所有的設備驅(qū)動都位于此目錄中。它又進一步劃分成幾類設備驅(qū)動，如block。 

ipc 此目錄包含了核心的進程間通訊代碼。 

modules 

此目錄僅僅包含已建好的模塊。 

fs 

所有的文件系統(tǒng)代碼。它也被劃分成對應不同文件系統(tǒng)的子目錄，如vfat和ext2。 


kernel 

主要核心代碼。同時與處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)代碼都放在arch/*/kernel目錄下。 

net 核心的網(wǎng)絡部分代碼。 

lib 

此目錄包含了核心的庫代碼。與處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)庫代碼被放在arch/*/lib/目錄下。 

scripts 

此目錄包含用于配置核心的腳本文件（如awk和tk腳本）。 

從哪里入手 

閱讀象Linux核心代碼這樣的復雜程序令人望而生畏。它象一個越滾越大的雪球。閱讀核心某個部分經(jīng)常要用到好幾個其他的相關(guān)文件，不久你將會忘記你原來在干什么。 

本小節(jié)將給出一些提示。 

系統(tǒng)啟動與初始化 

在基于intel的系統(tǒng)上，Linux可以通過loadlin.exe或者LILO將核心載入內(nèi)存并將控制傳遞給它。這部分程序位于arch/i386/kerneld/head.S。此文件完成一些處理器相關(guān)操作并跳轉(zhuǎn)到init/main.c中的main()例程。 

內(nèi)存管理 

這部分代碼主要位于mm目錄中但其處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)部分被放在arch/*/mm中。頁面出錯處理代碼位于mm下的memory.c文件中而內(nèi)存映射與頁面cache代碼位于filemap.c中。 


buffer cache則在mm/buffer.c中實現(xiàn)， swap cache位于mm/swap_state.c和mm/swapfile.c中。 

核心 

大多數(shù)通用代碼位于kernel目錄下而處理器相關(guān)代碼被放在arch/*/kernel中。調(diào)度器位于kernel/sched.c而fork代碼位于kernel/fork.c中。底層部分處理代碼位于include/linux/interrupt.h中。task_struct的描敘則在/linux/sched.h中可以找到。 


PCI 

PCI偽設備驅(qū)動位于drivers/pci/pci.c且其系統(tǒng)通用定義放在include/linux/pci.h中。 


每個處理器結(jié)構(gòu)具有特殊的PCI BIOS代碼，Alpha AXP的位于arch/alpha/kernel/bios32.c。 

進程間通訊 

所有這些代碼都在ipc目錄中。系統(tǒng)VIPC對象都包含一個ipc_perm結(jié)構(gòu)，它在include/linux/ipc.h中描敘。系統(tǒng)V消息在ipc/msg.c中實現(xiàn)，共享內(nèi)存在ipc/shm.c 

而信號燈位于ipc/sem.c中。管道在ipc/pipe.c中實現(xiàn)。 

中斷處理 

核心的中斷處理代碼總是與微處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)。Intel系統(tǒng)的中斷處理代碼位于arch/i386/kernel/irq.c中，其定義位于include/asm-i386/irq.h中。 

設備驅(qū)動 

Linux核心源碼的大多數(shù)都是設備驅(qū)動。所有Linux的設備驅(qū)動源碼都放在drivers目錄中并分成以下幾類： 

/block 

塊設備驅(qū)動包括IDE（在ide.c中）驅(qū)動。如果你想尋找這些可包含文件系統(tǒng)的設備的初始化過程則應該在drivers/block/genhd.c中的device_setup()。當安裝一個nfs文件系統(tǒng)時不但要初始化硬盤還需初始化網(wǎng)絡。塊設備包括IDE與SCSI設備。 

/char 此目錄包含字符設備的驅(qū)動，如ttys，串行口以及鼠標。 

/cdrom 

包含所有Linux CDROM代碼。在這里可以找到某些特殊的CDROM設備（如Soundblaster CDROM）。 IDE接口的CD驅(qū)動位于drivers/block/ide-cd.c中而SCSI CD驅(qū)動位于drivers/scsi/scsi.c中。 

/pci 

它包含了PCI偽設備驅(qū)動源碼。這里可以找到關(guān)于PCI子系統(tǒng)映射與初始化的代碼。另外位于arch/alpha/kernel/bios32.c中的Alpha AXP PCI補丁代碼也值得一讀。 

/scsi 這里可以找到所有的SCSI代碼以及Linux支持的SCSI 設備的設備驅(qū)動。 

/net 包含網(wǎng)絡驅(qū)動源碼，如tulip.c中的DECChip 21040 PCI以太網(wǎng)驅(qū)動。 

/sound 

所有的聲卡驅(qū)動源碼。 

文件系統(tǒng) 

EXT2文件系統(tǒng)的源碼位于fs/ext2中，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義位于include/linux/ext2_fs.h,ext2_fs_i.h 以及ext2_fs_sb.h中。虛擬文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在include/linux/fs.h中描敘且其代碼在fs/*中。buffercache 和update核心后臺進程在fs/buffer.c中實現(xiàn)。 

網(wǎng)絡 

網(wǎng)絡代碼位于net目錄而大多數(shù)包含文件位于include/net中。BSD套接口代碼位于net/socket.c中。IPV4的INET套接口代碼位于net/ipv4/af_inet.c中。通用協(xié)議支撐代碼（包括sk_buff處理過程）位于net/core中，同時TCP/IP網(wǎng)絡代碼位于net/ipv4中。網(wǎng)絡設備驅(qū)動位于drivers/net中。 

模塊 

核心模塊代碼部分位于核心中部分位于modules包中。核心代碼位于kernel/modules.c 

其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與核心后臺進程kerneld消息位于include/linux/module.h和include/linux/kerneld.h目錄中。同時必要時需查閱include/linux/elf.h中的ELF文件格式。