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2016-11-22 13:11:25==============================================================================
谈谈 linux kernel
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在这个互联网的年代,还有什么比linux kernel更成功呢?没有.
也许你以为我要讲一讲linux kernel的历史了,NO,他的组织形式要比他的历史有价值的多
的多.如果你喜欢并使用了他,就让所有人看到你的想法(code),一些商业公司通过从linux
的kernel获得回报,反过来再贡献给kernel,这样的一个比较松散的组织推动了从大教堂到
集市的过渡,这里认可已经在过往的经历中取得的经验(UNIX)并将其视作自己的规范标准,
起码你不用总是跟在那些人的屁股后面追着问:我怎么从长城的山海关走到嘉峪关?依稀可
见的山脉(document)就在那里,攀登吧!
document!document!document!document!document!document!document!document!
!!!!!!!!!!!!!没有文档的开源项目就是一个已经死了的项目!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
document!document!document!document!document!document!document!document!
kernel目录树
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当你从官方网站(www.kernel.org)取来一份kernel拷贝解压出来时是一个目录树,这会让
你感到手足无措,我该从哪里开始呢?敲上两条命令编译一下就能用,NO,这是一个操作系统
并且是一个大工程,先让我们大致看一下目录树中各个目录是做什么的.
arch(架构)
包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录.各个特定体系结构的目录只
是少有不同,其结构类似与内核的顶层目录.
block(块)
用于实现块设备的基本框架和块设备的I/O调度算法.
crypto(加密)
包含了各种密码算法的实现,内核的加密层实现.
Documentation(文档)
包含了大量文本文件,主要是内核各个方面相关的文档.
drivers(驱动)
这里包含了每个设备的驱动程序,每种设备占用一个目录,所占的空间相当大,但其中只有
少量成员会出现在编译后的内核中,尽管linux现在支持大量的驱动程序,但是对于每一个
具体的系统而言,进需要少量驱动程序.
firmware(固件)
这些固件通常是一种写入ROM中的一些机器码,内核本身不加载任何固件,而只是发一个通
知给用户空间,等待用户空间程序将固件的镜像文件推送给内核.
fs(file system 文件系统)
所有kernel支持的文件系统的源代码,每一种文件系统占一个子目录.
include(头文件)
知道C代码怎么编写,这个目录就不难理解,包含了所有具备公开导出函数的头文件,内核目
录树的头文件,各个部分的头文件都集中在这里,并且用子目录将这些头文件清晰的分割开
来.
init(初始化)
用于初始化内核的代码.
ipc(System V IPC 进程间通信)
进程间通信的手段有:管道 信号 消息队列 共享内存 信号量 套接口
kernel(内核)
包含了内核的核心组件的代码,这些包括进程管理,进程调度,中断处理,系统时钟管理,同
步机制,在线补丁,事件管理,电源管理等等.
lib(库)
包含了通用库,可用于内核的所有部分,包括用于实现各种树的数据结构和数据压缩并且还
实现了一个C库的子集.
mm(内存管理)
和平台无关的内存管理代码,和平台有关的代码放在arch/*/mm下,包括通用的分页模型的
框架,伙伴算法的实现和对象缓冲器slab的实现代码.
net(网络)
所实现的各种各样的网络协议,每种协议占用一个子目录.
samples(样例)
就是一些特性的样例.
scripts(脚本)
该目录不包括任何内核核心代码,包含了配置和编译内核或进行其它任务所需的所有的脚
本和实用程序.
security(安全)
该目录下的文件主要用于安全框架和密钥管理.
sound(声音)
存放了声音系统架构,包含ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)音频框架,以及具
体声卡的设备驱动程序,其中还有OSS(Open Sound System)音频框架.
tools(工具)
关于内核的各种各样的工具.
usr(用户)
该目录中的代码为内核尚未完全启动时执行用户空间代码提供了支持.
virt(虚拟化)
内核虚拟化的代码,主要是kvm内核虚拟化.
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2.内核源码获取
下载哪个版本取决于树莓派的版本,用命令查看
uname -r
官网是外网下载慢,这里是提前下载好的树莓派源内核码资源
链接: https://pan.baidu.com/s/1d8KgnJIc8QoDlZMyt4ITDw
提取码: f3d4官网下载方式(方便以后下载树莓派其他内核版本):
官网地址:https://github.com/raspberrypi/
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4.Linux内核源码树扫盲
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2.Linux内核源代码目录树结构
tree指令查看
通过安装tree指令方便看内核源码树目录。
树状显示当前文件夹下包络的文件。做第三方工具安装的时候,可用于检查包里的内容是否完整。- 安装
sudo apt-get install tree
- 使用
tree
内核源码目录树
arch
包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录。每个平台中比较重要的包括:
- kernel(内核核心部分)
- mm(内存管理)
- math-emu(浮点单元仿真)
- lib(硬件相关工具函数)
- boot(引导程序)
- pci(PCI总线)
- power(CPU相关状态)
block
部分块设备(内存之类的存储介质等)驱动程序。crypto
常用加密和散列算法(如AES、SHA等)(形成了一个标准,不需要自己去写这些算法),还有一些压缩和CRC校验算法。Documentation
关于内核各部分的通用解释和注释。(大多看不懂)drivers
设备驱动程序,每个不同的驱动占用一个子目录。fs
各种支持的文件系统,如ext、fat、ntfs等。include
头文件。其中,和系统相关的头文件被放置在linux子目录下。init
内核初始化代码(注意不是系统引导代码)。ipc
进程间通信的代码。kernel
内核的最核心部分,包括进程调度、定时器等,和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。lib
库文件代码mm
内存管理代码,和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。net
网络相关代码,实现了各种常见的网络协议。scripts
用于配置内核文件的脚本文件。security
主要是一个SELinux的模块。sound
常用音频设备的驱动程序等。usr
实现了一个cpio。内核源码目录树详细结构介绍,参照博文:https://www.cnblogs.com/senior-engineer/p/4929703.html
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Linux内核目录树建立(完整版)
2011-05-05 11:32:00http://scottlinn.blog.51cto.com/829656/234045<br /> 内核目录树建立(完整版)致读者:很高兴和大家一起分享我的一些实践经历,下面我将要介绍给大家的是驱动程序以模块方式加载进内核开发环境的...http://scottlinn.blog.51cto.com/829656/234045
内核目录树建立(完整版)致读者:很高兴和大家一起分享我的一些实践经历,下面我将要介绍给大家的是驱动程序以模块方式加载进内核开发环境的搭建,即内核目录树的建立;请读者注意当你想开始动手做时,请先了解一些内核驱动的基本知识,我在这里就不说了。同时要安装的内核源代码最好与你的 linux 内核版本相同,这样不会出现很多不必要的问题,要记住:“我们是做开发,而不是做环境”。一、首先将源码包解压,如下:[root@localhost /]# rpm -Uvh kernel-2.6.11-1.1369_FC4.src.rpm这个命令将 RPM 内容写到路径
/usr/src/redhat/SOURSE
和
/usr/src/redhat/SPECS执行效果如下:warning: kernel-2.6.11-1.1369_FC4.src.rpm: Header V3 DSA signature: NOKEY, key ID 4f2a6fd21:kernel ########################################### [100%]二、 build 源码包进入到如下目录:# cd /usr/src/redhat/SPECS[root@localhost SPECS]# pwd/usr/src/redhat/SPECS[root@localhost SPECS]# lskernel-2.6.spec[root@localhost SPECS]#然后执行:# rpmbuild -bp --target i686 kernel-2.6.spec这个命令将会把内核源码树放到如下目录,如下:
[root@localhost linux-2.6.11]# pwd/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11注:再没有执行上面语句时,BUILD目录为空,执行后该目录下生成了kernel-2.6.11/linux-2.6.11,目录下内容如下:[root@localhost linux-2.6.11]# lsarch Documentation ipc mm securityconfigs drivers kernel net soundCOPYING fs lib README usrCREDITS include MAINTAINERS REPORTING-BUGScrypto init Makefile scripts[root@localhost linux-2.6.11]#三、配置内核Fedora Core 附带的内核配置文件在
/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11/configs 目录下例如,i686 SMP 配置文件被命名为
configs/kernel-version-i686-smp.config。源代码目录如下:[root@localhost configs]# pwd/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11/configs //配置文件目录[root@localhost configs]# ls //内容如下:kernel-2.6.11-i586.config kernel-2.6.11-i686-xen0.configkernel-2.6.11-i686.config kernel-2.6.11-i686-xenU.configkernel-2.6.11-i686-smp.config[root@localhost configs]#然后,使用下列命令来将需要的配置文件复制到合适的位置,用来编译:
# cd /usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11
# cp configs/kernel-version-i686.config .config //记住要养成备份的好习惯!上面我们选择了kernel-version-i686-smp.config这个配置文件,用户可以根据自己的需求来选择configs目录下的内核配置文件。[root@localhost linux-2.6.11]# cp configs/kernel-2.6.11-i686-smp.config .configcp:是否覆盖‘.config’? y上面的命令执行以后会将linux-2.6.11目录下的.config文件覆盖。如果你不是多处理器不要选择kernel-2.6.11-i686-smp.config,如果你选错了,在后面之安装驱动文件的时候会出现如下错误:[root@localhost hello]# insmod hello.koinsmod: error inserting 'hello.ko': -1 Invalid module format然后查看日志信息:[root@localhost hello]# cat /var/log/messagesNov 22 18:27:10 localhost kernel: hello: version magic '2.6.11-1.1369_FC4 SMP 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.0' should be '2.6.11-1.1369_FC4 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.0'也许当你看到这条信息的时候,你应该明白了,我不想读者跟我犯一样的错误。接下来执行#make menuconfig(图片无法显示,请查看附件)然后选择Loadable module supportà,读者可以默认配置选项。同时读者也可以根据自己的需求来配置注:第一项必须选择,因为它可以使驱动程序已模块的方式加载到内核中,同时读者还应该注意有几个选项后面有EXPERIMENTAL字样,说明不是很稳定,建议去掉。配置好后就保存退出即可。四、 修改Makefile:
每个内核的名字都包含了它的版本号,这也是 uname -r 命令显示的值。内核Makefile 的前四行定义了内核的名字。为了保护官方的内核不被破坏,Makefile经过了修改,以生成一个与运行中的内核不同的名字。在一个模块插入运行中的内核前,这个模块必须针对运行中的内核进行编译。为此,
您必须编辑内核的Makefile 。
例如,如果 uname -r 返回字符串 2.6.11-1.1369_FC4,就将 EXTRAVERSION 定义从:
EXTRAVERSION = -prep
修改为:
EXTRAVERSION = -1.1369_FC4执行如下:[root@localhost linux-2.6.11]# uname -r2.6.11-1.1369_FC4[root@localhost linux-2.6.11]#Vim Makefile读者只需修改第四行即可。五. 编译内核:跟普遍的编译方法一样,执行如下:
# make bzImage 编译内核最后结果:。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。省略HOSTCC arch/i386/boot/tools/buildBUILD arch/i386/boot/bzImageRoot device is (8, 3)Boot sector 512 bytes.Setup is 7290 bytes.System is 1513 kBKernel: arch/i386/boot/bzImage is ready[root@localhost linux-2.6.11]#
# make modules 编译模块安装模块,即编译.config文件中以M选项的代码。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。省略CC sound/synth/snd-util-mem.mod.oLD [M] sound/synth/snd-util-mem.koCC sound/usb/snd-usb-audio.mod.oLD [M] sound/usb/snd-usb-audio.koCC sound/usb/snd-usb-lib.mod.oLD [M] sound/usb/snd-usb-lib.koCC sound/usb/usx2y/snd-usb-usx2y.mod.oLD [M] sound/usb/usx2y/snd-usb-usx2y.ko[root@localhost linux-2.6.11]#
# make modules_install 安装编译编译结果:。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。省略INSTALL sound/usb/snd-usb-audio.koINSTALL sound/usb/snd-usb-lib.koINSTALL sound/usb/usx2y/snd-usb-usx2y.koif [ -r System.map -a -x /sbin/depmod ]; then /sbin/depmod -ae -F System.map 2.6.11-1.1369_FC4; fi六、 完成“内核树”的安装目录“/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/kernel-2.6.11.686/”就是所谓的“内核代码树”但是“/lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/build”是个符号链接,也指向这个目录,所以这里也可以叫做“内核代码树”。查看如下:[root@localhost 2.6.11-1.1369_FC4]# pwd/lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4[root@localhost 2.6.11-1.1369_FC4]# ll总用量 1048lrwxrwxrwx 1 root root 48 11月 22 15:10 build -> /usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11drwxr-xr-x 9 root root 4096 11月 22 15:11 kerneldrwxr-xr-x 2 root root 4096 10月 22 20:53 misc-rw-r--r-- 1 root root 193905 11月 22 15:13 modules.alias-rw-r--r-- 1 root root 69 11月 22 15:13 modules.ccwmap-rw-r--r-- 1 root root 233305 11月 22 15:13 modules.dep-rw-r--r-- 1 root root 813 11月 22 15:13 modules.ieee1394map-rw-r--r-- 1 root root 357 11月 22 15:13 modules.inputmap-rw-r--r-- 1 root root 16284 11月 22 15:13 modules.isapnpmap-rw-r--r-- 1 root root 168540 11月 22 15:13 modules.pcimap-rw-r--r-- 1 root root 89298 11月 22 15:13 modules.symbols-rw-r--r-- 1 root root 267526 11月 22 15:13 modules.usbmaplrwxrwxrwx 1 root root 48 11月 22 15:10 source -> /usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11[root@localhost 2.6.11-1.1369_FC4]#七、测试首先编写hello.c源文件,如下:1 #include <linux/init.h>2 #include <linux/module.h>34 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");56 static int hello_init(void)7 {8 printk(KERN_ALERT"Hello world/n");9 return 0;10 }1112 static void hello_exit(void)13 {14 printk(KERN_ALERT"Goodbye/n");15 }1617 module_init(hello_init);18 module_exit(hello_exit);编写Makefile内容如下:1 ifneq ($(KERNELRELEASE),)2 obj-m:=hello.o3 else4 KERNELDIR ?=/lib/modules/$(shell uname -r)/build5 PWD :=$(shell pwd)6 default:7 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules8 endif请注意Makefile的语法规则。执行效果如下:[root@localhost hello]# pwd/hello[root@localhost hello]# lshello.c Makefile[root@localhost hello]# makemake -C /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/build M=/hello modulesmake[1]: Entering directory `/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11'CC [M] /hello/hello.oBuilding modules, stage 2.MODPOSTCC /hello/hello.mod.oLD [M] /hello/hello.komake[1]: Leaving directory `/usr/src/redhat/BUILD/kernel-2.6.11/linux-2.6.11'[root@localhost hello]#[root@localhost hello]# lshello.c hello.ko hello.mod.c hello.mod.o hello.o Makefile读者可以看到在hello目录下生成了hello.ko文件,这个就是2.6内核的驱动文件名。八、安装编译好的hello驱动。# insmod hello.ko
应该可以看到返回的信息: Hello world
然后再运行命令:
# rmmod hello
应该可以看到返回的信息:Goodbye如果你没有看到,那么你可以看日志信息:#cat /var/log/messages总之:学习靠自己,继续努力吧! -
Linux内核源代码目录树结构介绍
2011-11-08 17:15:56Linux内核源代码目录树结构介绍 余超 yuchao86@gmail.com 对于初学者来说,要阅读LINUX内核源代码是件很复杂,很头疼的事,六七十MB的源代码 都不知道如何下手,可能你只会一个简单的C程序的HelloWorld程序,不过...Linux内核源代码目录树结构介绍
余超 yuchao86@gmail.com
对于初学者来说,要阅读LINUX内核源代码是件很复杂,很头疼的事,六七十MB的源代码
都不知道如何下手,可能你只会一个简单的C程序的HelloWorld程序,不过没关系,请看下面的简介,
你会更加清楚,建议看到过程中下载一个3.0的稳定版本边看边对照源代码。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录。和32位PC相关的代码存放在i386目录下,其中比较重要的包括kernel(内核核心部分)、mm(内存管理)、math-emu(浮点单元仿真)、lib(硬件相关工具函数)、boot(引导程序)、pci(PCI总线)和power(CPU相关状态)。
block:部分块设备驱动程序,主要包括硬盘和简单字符设备的驱动,对于特定的驱动程序在drivers目录中。
crypto:常用加密和散列算法(如AES、SHA等),还有一些压缩和CRC校验算法。
Documentation:关于内核各部分的通用解释和注释。
drivers:设备驱动程序,每个不同的驱动占用一个子目录。
fs:各种支持的文件系统,如ext、fat、ntfs等,主要是linux的虚拟文件系统可以直接加载任何一种文件类型。
include:头文件。其中,和系统相关的头文件被放置在linux子目录下。
init:内核初始化代码,初始内核运行状态。
ipc:进程间通信的代码。
kernel:内核的最核心部分,包括进程调度、定时器等,和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。
lib:库文件代码。
mm:内存管理代码,和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。
net:网络相关代码,实现了各种常见的网络协议。
scripts:用于配置内核文件的脚本文件。
security:主要是一个SELinux的模块。
sound:常用音频设备的驱动程序等。
usr:实现了一个cpio。
在i386体系下,系统引导将从arch/i386/kernel/head.s开始执行,并进而转移到init/main.c中的main()函数初始化内核。
到此所有目录都介绍完毕。
是不是有很大的提高呢?如果你觉得linux-3.0的源代码很多,你可以下载1.0.0最初的源代码版本来读
也可以。
源代码下载地址:
http://www.kernel.org/mirrors/
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