如何阅读Linux源码?

1. 为什么要阅读Linux源码?

作为一个开发者,我们对Linux操作系统的使用肯定不陌生。然而,如果你想深入理解操作系统的内部实现,获取更多的技术细节或者进行二次开发,阅读Linux源码就是必不可少的。通过阅读Linux源码,我们可以了解操作系统的运行机制,发现问题并加以解决。

2. 如何准备阅读Linux源码?

2.1 选择合适的版本

Linux的源码比较庞大,版本也很多,所以我们在开始阅读之前,需要选择一个合适的版本。可以到Linux官网上下载最新的版本,或者选择底层版本进行分析。一般情况下,建议先从较新的版本开始尝试。

2.2 准备合适的工具

在代码阅读过程中,我们需要使用到一些调试工具。如gdb、strace、perf等。同时也需要合适的文本编辑器如Vim或者Emacs。此外,我们在读代码的时候可以利用一些查询工具来帮助我们快速查询函数或类型的定义等。比如ctags、cscope等

3. Linux源码的整体结构

Linux源码的整体结构通常由以下主要部分组成:

arch,该目录中存放了Linux操作系统所支持的体系结构相关的源文件,如x86、arm等;

block,该目录中存放了块IO系统相关的源码;

crypto,该目录中存放了Linux内核中所有加密算法的源码;

fs,该目录中存放了Linux内核中所有文件系统相关的源码,如ext3、ext4等;

include,该目录中存放了所有接口的头文件;

ipc,该目录中存放了进程通信相关的代码;

kernel,该目录中存放了Linux内核中大部分的C代码;

lib,该目录中存放了一些内核中通用的库函数;

mm,该目录中存放着内存管理相关的代码,如物理内存管理、虚拟内存管理等;

net,该目录中存放了所有网络协议相关的代码,如TCP、UDP等;

security,该目录中存放了内核安全模块相关的代码;

4. 如何阅读Linux源码

我们在阅读Linux源码时,可以选择自己感兴趣的部分进行分析。在进行阅读时,需要注意引用关系,深入分析该模块所引用的其他模块。同时,也需要运用工具查找相关的API。下面是一些阅读代码的技巧:

4.1共性思考

阅读Linux源码的思维方式不同于普通代码,其中有一些潜在的特性是所有代码都拥有的。因此,如果存在一个功能,可以通过代码多个部分共享,那么这个功能通常在某个公共的代码库或函数库中实现。

4.2确定初始调用点

我们需要确定该模块的入口点或者一个函数调用的入口。在分析的过程中我们需要深入到其内部实现,如果是从整个代码库开始阅读,那么很有可能会迷失在代码海洋中,甚至不知道从哪里开始。

4.3体系结构依赖

在移植Linux系统时,需要考虑内核和硬件之间的通信,这就说明它们与底层硬件之间的依赖关系非常重要。在阅读模块之前,你必须先确定一个函数与底层硬件之间的接口在哪里,以及该通信过程具体如何实现。

4.4运用调试工具

使用工具来调试代码非常重要,可以让我们更好的了解代码运行的机制。其中调试工具gdb非常好用,特别是在研究内核崩溃时使用。

5. 如何在Linux上运行代码

在编译和运行代码之前,需要在Linux中安装一些必备的工具。通过以下步骤您可以开始运行您的代码:

5.1 安装编译器

在Linux中进行开发需要安装gcc编译器。可以使用以下命令来安装:

sudo apt-get update

sudo apt-get install gcc

5.2 下载Linux源代码

在进行调试或编译之前,需要下载Linux源代码。我们可以在官方网站上下载,也可以使用以下命令下载:

sudo apt-get update

sudo apt-get install git

sudo git clone https://github.com/torvalds/linux.git

5.3 编译和运行

编译Linux源代码需要花费一些时间,我们可以通过以下步骤进行编译:

cd linux

make defconfig

make

编译完成之后就可以运行代码了,需要注意的是,在运行代码之前,需要在命令行中输入以下命令:

sudo insmod [Module].ko

sudo rmmod [Module].ko

总结

阅读Linux源代码需要花费大量的时间和精力,但是这些努力也是值得的,因为它可以让我们更好地理解操作系统的运行机制,更深入的了解Linux。在阅读时需要遵循一些阅读的技巧,如选择自己感兴趣的部分进行分析,使用合适的工具等,这些技巧也适用于阅读其他的代码。

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