一、Linux内核源代码的结构

Linux 内核源代码位于/usr/src/linux 目录下。

include/目录包含了建立内核代码时所需的大部分包含文件,这个模块利用其他模块重建内核。

init/ 子目录包含了内核的初始化代码,这是内核开始工作的起点。

arch/子目录包含了所有硬件结构特定的内核代码,如图1所示,arch/子目录下有 i386和 alpha 模块等。

drivers/ 目录包含了内核中所有的设备驱动程序,如块设备,scsi 设备驱动程序等。

fs/ 目录包含了所有文件系统的代码,如:ext2,vfat 模块的代码等。

net/ 目录包含了内核的连网代码。

mm/ 目录包含了所有的内存管理代码。

ipc/ 目录包含了进程间通信的代码。

kernel/ 目录包含了主内核代码。

《深入分析linux内核源代码》笔记:linux 内核源代码-LMLPHP

              图1 Linux源代码的分布结构

 

二、阅读源代码

1.系统的启动和初始化

在基于 Intel 的系统上,当 loadlin.exe 或 LILO 把内核装入到内存并把控制权传递给内核时,内核开始启动。关于这一部分,看 arch/i386/kernel/head.S ,head.S 进行特定结构的设置,然后跳转到 init/main.c 的 main()例程。

2.内存管理

内存管理的代码主要在/mm,但特定结构的代码在 arch/*/mm。缺页中断处理的代码在mm/memory.c ,而内存映射和页高速缓存器的代码在 mm/filemap.c。缓冲器高速缓存是在mm/buffer.c 中实现,而交换高速缓存是在 mm/swap_state.c 和 mm/swapfile.c 中实现。

3.内核

内核中,特定结构的代码在 arch/*/kernel,调度程序在 kernel/sched.c,fork 的代码在 kernel/fork.c,task_struct 数据结构在 include/linux/sched.h 中。

4.PCI

PCI 伪驱动程序在 drivers/pci/pci.c ,其定义在 include/linux/pci.h。每一种结构都有一些特定的 PCI BIOS 代码,Intel 的在 arch/alpha/kernel/bios32.c。

5.进程间通信

所 有 System V IPC 对 象 权 限 都 包 含 在 ipc_perm 数 据 结 构 中 , 这 可 以 在include/linux/ipc.h 中找到 System V 消息是在 ipc/msg.c 中实现, 共享内存在 ipc/shm.c中,信号量在 ipc/sem.c 中,管道在 ipc/pipe.c 中实现。

6.中断处理

内 核 的 中 断 处 理 代 码 是 几 乎 所 有 的 微 处 理 器 所 特 有 的 。 中 断 处 理 代 码 在arch/i386/kernel/irq.c 中,其定义在 include/asm-i386/irq.h 中。

7.设备驱动程序

Linux 内核源代码的很多行是设备驱动程序。Linux 设备驱动程序的所有源代码都保存在/driver,根据类型可进一步划分为:

/block块设备驱动程序如 ide(在 ide.c)。如果想看包含文件系统的所有设备是如何被初始化的,应当看drivers/block/genhd.c 中的 device_setup(),device_setup()不仅初始化了硬盘,当一个网络安装 nfs 文件系统时,它也初始化网络。块设备包含了基于 IDE 和 SCSI的设备。

/char

这是看字符设备(如 tty,串口及鼠标等)驱动程序的地方。

/cdrom

Linux 的所有 CDROM 代码都在这里,如在这儿可以找到 Soundblaster CDROM 的驱动程序。

注意 ide CD 的驱动程序是 ide-cd.c,放在 drivers/block;SCSI CD 的驱动程序是 scsi.c,

放在 drivers/scsi。

/pci

这是 PCI 伪驱动程序的源代码,在这里可以看到 PCI 子系统是如何被映射和初始化的。

/scsi

在这里可以找到所有的 SCSI 代码及 Linux 所支持的 scsi 设备的所有设备驱动程序。

/net

在这里可以找到网络设备驱动程序,如 DECChip 21040 PCI 以太网驱动程序在 tulip.c中。

/sound

这是所有声卡驱动程序的所在地。

8.文件系统

EXT2 文 件 系 统 的 源 代 码 全 部 在 fs/ext2/ 目 录 下 , 而 其 数 据 结 构 的 定 义 在include/linux/ ext2_fs.h,ext2_fs_i.h 及 ext2_fs_sb.h 中。虚拟文件系统的数据结构include/linux/fs.h 中描述,而代码是在 fs/*中。缓冲区高速缓存与更新内核的守护进程的实现是在 fs/buffer.c 中。

9.网络

网络代码保存在/net 中,大部分的 include 文件在 include/net 下,BSD 套节口代码在net/socket.c 中,IP 第 4 版本的套节口代码在 net/ipv4/af_inet.c。一般的协议支持代码(包括 sk_buff 处理例程)在 net/core 下,TCP/IP 联网代码在 net/ipv4 下,网络设备驱动程序在/drivers/net 下。

10.模块

内核模块的代码部分在内核中,部分在模块包中,前者全部在 kernel/modules.c 中,而 数 据 结 构 和 内 核 守 护 进 程 kerneld 的 信 息 分 别 在 include/linux/module.h 和include/linux/kerneld.h 中。如果想看 ELF 目标文件的结构,它位于 include/linux/elf.h中。

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