The Linux Kernel Sources（Linux核心源程序）
| 本章描述了你应该在Linux核心源程序的什么地方开始查看特定的核心功能。 本书不依赖‘C’语言的知识或要求你有Linux核心源程序才能理解Linux核心如何工作。而是说，练习查看核心源程序能够对于Linux操作系统有一个深入地理解。本章给出核心源程序的概览：它们如何组织，你应该从哪里开始查找特定的代码。 Where to Get The Linux Kernel Sources（从哪里得到Linux核心源程序） 所有的主要的Linux分发（Craftworks，Debian，Slackware，RedHat 等等）中间都有核心源程序。通常L安装在你的Linux系统上的Linux核心都是用这些源程序建立的。实际上这些源程序显得有些过时，所以你可能希望得到附录C提到的web站点得到最新的源程序。它们放在ftp://ftp.cs.helsinki.fi和其它所有的镜像的web站点。Helsinki的web站点最新，但是其它站点例如MIT和Sunsite也不会太落后。 如果你无法访问web，还有许多CDROM厂家用非常合理的费用提供世界主要web站点的块找。一些甚至提供预订服务，按季或月进行更新。你的本地的Linux用户组也是一个源程序的好的来源。 Linux核心源程序有一个非常简单的编号系统。任何偶数的核心（例如2.0.30）都是一个稳定的发行的核心，而任何奇数的核心（例如2.1.42）都是一个开发中的核心。本书基于稳定的2.0.30源代码。开发版的核心具有所有的最新特点和所有最新的设备的支持，但是它们可能不稳定，可能不是你所要的，但是让Linux社团测试最新核心是很重要的。这样可以让整个社团都进行测试。记住，即使你测试非生产用核心，最好也要备份你的系统。 对于核心源程序的改动作为patch文件分发。工具patch可以对于一系列源文件应用一系列修改。例如，如果你有2.0.29的源程序树，而你希望转移到2.0.30，你可以取到2.0.30的patch文件，并把这些patch（编辑）应用到源程序树上： $ cd /usr/src/linux $ patch -p1 < patch-2.0.30 这样可以不用拷贝整个源程序树，特别对于慢速的串行连接。一个核心补丁（正式和非正式的）的好来源是http://www.linuxhq.com How The Kernel Sources Are Arranged（核心源程序如何组织） 在源程序树的最上层你会看到一些目录： arch arch子目录包括所有和体系结构相关的核心代码。它还有更深的子目录，每一个代表一种支持的体系结构，例如i386和alpha。 Include include子目录包括编译核心所需要的大部分include文件。它也有更深的子目录，每一个支持的体系结构一个。Include/asm是这个体系结构所需要的真实的include目录的软链接，例如include/asm-i386。为了改变体系结构，你需要编辑核心的makefile，重新运行Linux的核心配置程序 Init 这个目录包含核心的初始化代码，这时研究核心如何工作的一个非常好的起点。 Mm 这个目录包括所有的内存管理代码。和体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm/，例如arch/i386/mm/fault.c Drivers 系统所有的设备驱动程序在这个目录。它们被划分成设备驱动程序类，例如block。 Ipc 这个目录包含核心的进程间通讯的代码 Modules 这只是一个用来存放建立好的模块的目录 Fs 所有的文件系统代码。被划分成子目录，每一个支持的文件系统一个，例如vfat和ext2 Kernel 主要的核心代码。同样，和体系相关的核心代码放在arch/*/kernel Net 核心的网络代码 Lib 这个目录放置核心的库代码。和体系结构相关的库代码在arch/*/lib/ Scripts 这个目录包含脚本（例如awk和tk脚本），用于配置核心 Where to Start Looking（从哪里开始看） 看像Linux核心这么巨大复杂的程序相当困难。它就像一个巨大的线球，显示不出终点。看核心的一部分代码通常会引到查看其它几个相关的文件，不就你就会忘记你看了什么。下一节给你一个提示，对于一个给定的主题，最好看源程序树的那个地方。 System Startup and Initialization（系统启动和初始化） 在一个Intel系统上，当loadlin.exe或LILO把核心加载到内存并把控制权交给它的时候，核心开始启动。这一部分看arch/i386/kernel/head.S。head.S执行一些和体系结构相关的设置工作并跳到init/main.c中的main()例程。 Memory Management（内存管理） 代码大多在mm但是和体系结构相关的代码在arch/*/mm。Page fault处理代码在mm/memory.c中，内存映射和页缓存代码在mm/filemap.c 中。Buffer cache 在mm/buffer.c中实现，交换缓存在mm/swap_state.c和mm/swapfile.c中。 Kernel 大部分相对通用的代码在kernel，和体系结构相关的代码在arch/*/kernel。调度程序在kernel/sched.c，fork代码在kernel/fork.c。bottom half 处理代码在include/linux/interrupt.h。task_struct数据结构可以在include/linux/sched.h中找到 PCI PCI伪驱动程序在drivers/pci/pci.c，系统范围的定义在include/linux/pci.h。每一种体系结构都有一些特殊的PCI BIOS代码，Alpha AXP的位于arch/alpha/kernel/bios32.c Interprocess Communication 全部在ipc目录。所有系统V IPC对象都包括ipc_perm数据结构，可以在include/linux/ipc.h中找到。系统V消息在ipc/msg.c中实现，共享内存在ipc/shm.c中，信号灯在ipc/sem.c。管道在ipc/pipe.c中实现。 Interrupt Handling 核心的中断处理代码几乎都是和微处理器（通常也和平台）相关。Intel中断处理代码在arch/i386/kernel/irq.c它的定义在incude/asm-i386/irq.h。 Device Drivers（设备驱动程序） Linux核心源代码的大部分代码行在它的设备驱动程序中。Linux所有的设备驱动程序源代码都在drivers中，但是它们被进一步分类： /block 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，因为你安装nfs文件系统的时候需要网络。块设备包括基于IDE和SCSI设备。 /char 这里可以查看基于字符的设备比如tty，串行口等。 /cdrom Linux所有的CDROM代码。在这里可以找到特殊的CDROM设备（比如Soundblaster CDROM）。注意ide CD驱动程序是drivers/block中的ide-cd.c，而SCSI CD驱动程序在drivers/scsi/scsi.c中 /pci PCI伪驱动程序。这是一个观察PCI子系统如何被映射和初始化的好地方。Alpha AXP PCI整理代码也值得在arch/alpha/kernel/bios32.c中查看 /scsi 在这里不但可以找到所有的Linux支持的scsi设备的驱动程序，也可以找到所有的SCSI代码 /net 在这里可以找到网络设备驱动程序比如DEC Chip 21040 PCI以太网驱动程序在tulip.c中 /sound 所有的声卡驱动程序的位置 File Systems（文件系统） EXT2文件系统的源程序都在fs/ext2/子目录，数据结构的定义在include/linux/ext2_fs.h,ext2_fs_i.h和ext2_fs_sb.h中。虚拟文件系统的数据结构在include/linux/fs.h中描述，代码是fs/*。Buffer cache和update 核心守护进程都是用fs/buffer.c实现的 Network（网络） 网络代码放在net子目录，大部分的include文件在include/net。BSD socket代码在net/socket.c，Ipv4 INET socket 代码在net/ipv4/af_inet.c中。通用协议的支持代码（包括sk_buff处理例程）在net/core中，TCP/IP网络代码在net/ipv4。网络设备驱动程序在drivers/net Modules（模块） 核心模块代码部分在核心，部分在modules包中。核心代码全部在kernel/modules.c，数据结果和核心守护进程kerneld的消息则分别在include/linux/module.h和include/linux/kerneld.h中。你可能也希望在include/linux/elf.h中查看一个ELF目标文件的结构。
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