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发信人: coolzhang (coolzhang), 信区: Linux        
标  题: linux bible 第十四章 Linux核心资源 
发信站: BBS 水木清华站 (Mon Oct 25 18:00:40 1999) 
 
发信人: coolzhang (coolzhang), 信区: UNIX 
标  题: linux bible 第十四章 Linux核心资源 
发信站: 武汉白云黄鹤站 (Mon Oct 25 17:31:19 1999), 站内信件 
第十四章 Linux核心资源 
本章主要描叙寻找某个特殊核心函数时用到的Linux核心资源。 
本书并不要求读者具有C编程语言的能力或者拥有Linux核心源代码来理解Linux核心 
工作原理。但是如果对核心源代码进行阅读将加深对Linux操作系统的理解。本章提 
供了一个核心源代码的综述。 
从哪里得到Linux核心源码 
所有主要Linux分发版本(如Craftworks,Debian,Slackware,Redhat)都包含了 
源码在内。通常安装在你的Linux系统核心就是从这些源码中构造出来的。由于一些 
显然的因素,这些源码都或多或少有点过期。你可以在www-appendix一章中的那些 
WEB站点中得到最新的版本。这些站点包括ftp://ftp.cs.helsinki.fi以及所有其他 
镜象站点中。helsinki的这个WEB站点上的Linux源码显然是最新的但是MIT和Sunsite 
的也不会差太远。 
如果你无法访问这些WEB站点,有许多CDROM厂商以非常合理的价格提供了这些WEB站 
点的镜象光盘。有些厂商还提供每季度甚至每个月更新的订购服务。另外你所在的本 
地Linux用户组也是一个很好的资源。 
Linux核心代码的版本编号很简单。任何偶数编号的核心(如2.0.30)都是稳定的发 
行版而记数编号的核心(如2.1.42)都是正在开发的核心。本书基于稳定的2.0.30版 
本。开发版的核心具有所有最新的特征并支持最新的设备。尽管它们不是你所希望的 
那样稳定,但是对于Linux用户团体来说试用新核心是非常重要的。因为他们将完成 
这些评测工作。当试用非发行版本核心时备份系统总是有好处的。 
核心的修改以patch文件来分发。而patch实用程序被用来对一些核心源码进行编辑。 
例如如果现在你已经有了2.0.39的核心代码但是你想升级到2.0.30,那么你在取得 
2.0.30补丁文件后可以实用以下命令来修改现存核心: 
$ cd /usr/src/linux 
$ patch -p1 < patch-2.0.30 
一个收集核心补丁的站点是http://www.linuxhq.com。 
核心源码的组织 
核心源码的顶层是/usr/src/linux目录,在此目录下你可以看到大量子目录: 
arch 
     这个子目录包含了所有体系结构相关的核心代码。它还包含每种支持的体系 
     结构的子目录,如i386。 
include 
     这个目录包括了用来重构核心的大多数include文件。对于每种支持的体系结 
     构分别有一个子目录。 
     此目录中的asm子目录中是对应某种处理器的符号连接,如include/asm-i386。 
     要修改处理器结构则只需编辑核心的makefile并重新运行Linux核心配置程序。 
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。与具体体系结构相关的内存管理代码位 
     于arch/*/mm目录下,如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,如blo 
ck。 
ipc 此目录包含了核心的进程间通讯代码。 
modules 
     此目录仅仅包含已建好的模块。 
fs 
     所有的文件系统代码。它也被划分成对应不同文件系统的子目录,如vfat和ext2。 
 
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。 
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(如awk和tk脚本)。 
从哪里入手 
阅读象Linux核心代码这样的复杂程序令人望而生畏。它象一个越滚越大的雪球。阅读 
核心某个部分经常要用到好几个其他的相关文件,不久你将会忘记你原来在干什么。 
本小节将给出一些提示。 
系统启动与初始化 
在基于intel的系统上,Linux可以通过loadlin.exe或者LILO将核心载入内存并将控 
制传递给它。这部分程序位于arch/i386/kerneld/head.S。此文件完成一些处理器 
相关操作并跳转到init/main.c中的main()例程。 
内存管理 
这部分代码主要位于mm目录中但其处理器结构相关部分被放在arch/*/mm中。页面出 
错处理代码位于mm下的memory.c文件中而内存映射与页面cache代码位于filemap.c中。 
 
buffer cache则在mm/buffer.c中实现, swap cache位于mm/swap_state.c和 
mm/swapfile.c中。 
核心 
大多数通用代码位于kernel目录下而处理器相关代码被放在arch/*/kernel中。调度器 
位于kernel/sched.c而fork代码位于kernel/fork.c中。底层部分处理代码位于 
include/linux/interrupt.h中。task_struct的描叙则在/linux/sched.h中可以找到。 
 
PCI 
PCI伪设备驱动位于drivers/pci/pci.c且其系统通用定义放在include/linux/pci.h中。 
 
每个处理器结构具有特殊的PCI BIOS代码,Alpha AXP的位于arch/alpha/kernel/bios3 
2.c� 
。 
进程间通讯 
所有这些代码都在ipc目录中。系统VIPC对象都包含一个ipc_perm结构,它在 
include/linux/ipc.h中描叙。系统V消息在ipc/msg.c中实现,共享内存在ipc/shm.c 
而信号灯位于ipc/sem.c中。管道在ipc/pipe.c中实现。 
中断处理 
核心的中断处理代码总是与微处理器结构相关。Intel系统的中断处理代码位于 
arch/i386/kernel/irq.c中,其定义位于include/asm-i386/irq.h中。 
设备驱动 
Linux核心源码的大多数都是设备驱动。所有Linux的设备驱动源码都放在drivers目 
录中并分成以下几类: 
/block 
     块设备驱动包括IDE(在ide.c中)驱动。如果你想寻找这些可包含文件系统的设 
     备的初始化过程则应该在drivers/block/genhd.c中的device_setup()。当安装 
     一个nfs文件系统时不但要初始化硬盘还需初始化网络。块设备包括IDE与SCSI设备 
。 
/char 此目录包含字符设备的驱动,如ttys,串行口以及鼠标。 
/cdrom 
     包含所有Linux CDROM代码。在这里可以找到某些特殊的CDROM设备 
    (如Soundblaster CDROM)。 IDE接口的CD驱动位于drivers/block/ide-cd.c 
     中而SCSI CD驱动位于drivers/scsi/scsi.c中。 
/pci 
     它包含了PCI伪设备驱动源码。这里可以找到关于PCI子系统映射与初始化的代 
     码。另外位于arch/alpha/kernel/bios32.c中的Alpha AXP PCI补丁代码也值得一 
读。 
/scsi 这里可以找到所有的SCSI代码以及Linux支持的SCSI 设备的设备驱动。 
/net 包含网络驱动源码,如tulip.c中的DECChip 21040 PCI以太网驱动。 
/sound 
     所有的声卡驱动源码。 
文件系统 
EXT2文件系统的源码位于fs/ext2中,其数据结构定义位于include/linux/ext2_fs.h, 
ext2_fs_i.h 以及ext2_fs_sb.h中。虚拟文件系统数据结构在include/linux/fs.h中 
描叙且其代码在fs/*中。buffercache 和update核心后台进程在fs/buffer.c中实现。 
网络 
网络代码位于net目录而大多数包含文件位于include/net中。BSD套接口代码位于 
net/socket.c中。IPV4的INET套接口代码位于net/ipv4/af_inet.c中。通用协议 
支撑代码(包括sk_buff处理过程)位于net/core中,同时TCP/IP网络代码位于 
net/ipv4中。网络设备驱动位于drivers/net中。 
模块 
核心模块代码部分位于核心中部分位于modules包中。核心代码位于kernel/modules.c 
其数据结构与核心后台进程kerneld消息位于include/linux/module.h和 
include/linux/kerneld.h目录中。同时必要时需查阅include/linux/elf.h中的 
ELF文件格式。 
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