linux内核源码编译的入门技术.pdf

### Linux内核源码编译入门技术解析 #### 一、Linux内核源码的文件组织 对于初学者而言，了解Linux内核源码的基本结构是至关重要的第一步。Linux内核源码通常安装在`/usr/src/linux`目录下，并采用了一个简单但有效的版本编号规则。其中，**偶数版本**（如2.0.30）表示**稳定版**，适合生产环境使用；**奇数版本**（如2.1.42）则是**开发版**，主要用于测试新特性或修复错误，不适合正式部署。 **核心源程序的文件组织**如下： 1. **Arch**: 包含所有与体系结构相关的内核代码。例如，`i386`目录包含了Intel CPU及其兼容体系结构的相关代码。 2. **Include**: 存储编译内核所需的头文件。其中，`include/Linux`存放与平台无关的头文件，`include/asm-i386`存放与Intel CPU相关的头文件。 3. **Init**: 包含内核初始化代码（非引导代码）。主要文件包括`main.c`和`Version.c`。 4. **Mm**: 包含独立于CPU体系结构的内存管理代码，例如页式存储管理的内存分配和释放。与体系结构相关的内存管理代码位于`arch/*/mm/`。 5. **Kernel**: 包含主要的内核代码，实现Linux系统的大部分核心功能。`sched.c`是最重要文件之一。与体系结构相关的代码位于`arch/*/kernel`。 6. **Drivers**: 包含系统的所有设备驱动程序。例如，`/block`目录下的`ide.c`负责IDE设备驱动。 7. **Lib**: 存储内核的库代码。 8. **Net**: 包含与网络相关的内核代码。 9. **Ipc**: 包含内核的进程间通信代码。 10. **Fs**: 包含所有文件系统代码和文件操作代码。例如，`fat`和`ext2`目录分别支持FAT和Ext2文件系统。 11. **Scripts**: 包含用于配置内核的脚本文件。 每个目录通常包含`.depend`文件和`Makefile`文件，前者记录依赖关系，后者定义构建过程。这些文件有助于理解各个文件之间的关系。 #### 二、解读实战：为内核增加一个系统调用 为了更深入地了解Linux内核的工作原理，这里提供一个具体的例子：**为内核添加一个新的系统调用**。 **操作平台**： - 硬件：Intel Pentium II - 软件：Red Hat Linux 6.0 - 内核版本：2.2.5 **步骤详解**： 1. **系统的引导和初始化**： - Linux系统的引导可以通过多种方式进行，如LILO、Loadlin或者内核自举（bootsect-loader）。 - 对于自举引导，对应的源代码位于`arch/i386/boot/bootsect.S`。 - 这部分代码是实模式下的引导程序，负责加载内核并跳转到保护模式下的内核入口点。 2. **系统调用的添加**： - 需要确定新的系统调用的功能和参数。 - 在`include/asm-i386/unistd.h`中定义系统调用号。 - 实现系统调用的具体逻辑。通常情况下，新系统调用的实现会放在`kernel/syscalls.c`文件中。 - 更新`include/asm-i386/system_call_table.S`以添加新系统调用的地址。 - 重新编译内核并安装。 通过以上步骤，可以成功地为Linux内核添加一个新的系统调用。这个过程不仅加深了对内核工作原理的理解，也为进一步探索内核提供了基础。 #### 结论 Linux内核源码的学习是一项挑战性极高的任务，需要时间和耐心。通过理解内核的文件组织结构和实践操作，可以逐步掌握内核的核心概念和技术。此外，熟悉内核源码也有助于提高编程技能和对操作系统底层的理解。希望本文能够帮助初学者更好地入门Linux内核源码的学习之旅。