Linux内核学习（一）之Linux内核源码目录

2022-03-21 14:06:42 浏览数 (1)

大家周末好，本周给大家开始分享Linux内核系列的文章，Uboot的系列文章同时也更新。好了废话就不多说了，开始主题分享。

一、Linux内核版本前期知识介绍：

我们先去Linux官网看看，它的网站是：kernel.org:

我们可以看到最新稳定版本已经来到了5.6.7了，不过在这之前我们稍微了解一下版本号这一串数字的含义：

——linux版本号由3组数字组成：

  • 第一组数字：表示目前发布的内核主版本。
  • 第二组数字：表示偶数表示稳定版本；奇数表示开发中版本。
  • 第三组数字：表示修改错误修补的次数。

拿我们最新Linux内核版本来说：

  • 5表示现在已经是第个主版本号了。
  • 6表示现在这个版本号是稳定的，从官网给的 Last Stable Kernel标识，你也知道这个版本号时稳定版本。
  • 7表示已经第七次修补了。

我们今天的文章分享不是拿最新的版本来作为学习的，往往在刚开始学习的时候，都会拿比较经典的linux版本来作为入门学习，入门了后，后面版本的学习就好办了。这里我们拿linux-2.6.35这个版本来学习入门，那么我们该如何获取它的源码呢，这是大家所关心的，在这个官网里面，暂时没有找到以前的版本下载（有知道的朋友可以告诉一声，这里先谢啦），于是乎，在博客里面找到了一个比较全的linux版本下载：

网站网址：http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/

然后就可以按照自己的需求来下载学习了，这里我在ubuntu里面已经下载好了：

代码语言：javascript复制
 root@txp-virtual-machine:/home/txp# sudo wget http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux- 2.6.35.7.tar.gz
--2020-04-25 12:52:24--  http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.35.7.tar.gz
 Resolving ftp.sjtu.edu.cn (ftp.sjtu.edu.cn)... 202.38.97.230, 2001:da8:8000:6023::230
 Connecting to ftp.sjtu.edu.cn (ftp.sjtu.edu.cn)|202.38.97.230|:80... connected.
 HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
 Length: 88323744 (84M) [application/octet-stream]
 Saving to: ‘linux-2.6.35.7.tar.gz.1’

 100%[===============================================================================================================================================>] 88,323,744  1.03MB/s   in 3m 12s 

2020-04-25 12:55:46 (449 KB/s) - ‘linux-2.6.35.7.tar.gz.1’ saved [88323744/88323744]

同时我也已经解压好了：

这里分享一个小知识，就是关于解压和打包的命令学习：

  • tar -czvf dir.tar.gz dir/ 将dir目录打包成dir.tar.gz
  • tar -cjvf dir.tar.bz2 dir/ 将dir目录打包成dir.tar.bz2
  • tar -zxvf dir.tar.gz 解压缩dir.tar.gaz
  • tar -jxvf dir.tar.bz2 解压缩dir.tar.bz2

二、linux内核目录文件解析：

现在我们开始来具体分析linux内核目录的一些文件到底是什么意思，我们大概要明白主体文件到底是干用的，具体细节可以去各个文件下的内容就一目了然：

代码语言：javascript复制
root@txp-virtual-machine:/home/txp/linux-2.6.35.7# ls -l
total 456
drwxrwxr-x 25 root root   4096 سبت 29  2010 arch
drwxrwxr-x  2 root root   4096 سبت 29  2010 block
-rw-rw-r--  1 root root  18693 سبت 29  2010 COPYING
-rw-rw-r--  1 root root  94031 سبت 29  2010 CREDITS
drwxrwxr-x  3 root root   4096 سبت 29  2010 crypto
drwxrwxr-x 85 root root  12288 سبت 29  2010 Documentation
drwxrwxr-x 89 root root   4096 سبت 29  2010 drivers
drwxrwxr-x 36 root root   4096 سبت 29  2010 firmware
drwxrwxr-x 72 root root   4096 سبت 29  2010 fs
drwxrwxr-x 20 root root   4096 سبت 29  2010 include
drwxrwxr-x  2 root root   4096 سبت 29  2010 init
drwxrwxr-x  2 root root   4096 سبت 29  2010 ipc
-rw-rw-r--  1 root root   2440 سبت 29  2010 Kbuild
drwxrwxr-x  8 root root   4096 سبت 29  2010 kernel
drwxrwxr-x  6 root root   4096 سبت 29  2010 lib
-rw-rw-r--  1 root root 174535 سبت 29  2010 MAINTAINERS
-rw-rw-r--  1 root root  51251 سبت 29  2010 Makefile
drwxrwxr-x  2 root root   4096 سبت 29  2010 mm
drwxrwxr-x 50 root root   4096 سبت 29  2010 net
-rw-rw-r--  1 root root  17459 سبت 29  2010 README
-rw-rw-r--  1 root root   3371 سبت 29  2010 REPORTING-BUGS
drwxrwxr-x  7 root root   4096 سبت 29  2010 samples
drwxrwxr-x 12 root root   4096 سبت 29  2010 scripts
drwxrwxr-x  7 root root   4096 سبت 29  2010 security
drwxrwxr-x 21 root root   4096 سبت 29  2010 sound
drwxrwxr-x  4 root root   4096 سبت 29  2010 tools
drwxrwxr-x  2 root root   4096 سبت 29  2010 usr
drwxrwxr-x  3 root root   4096 سبت 29  2010 virt

这里看的可能不是很直观，我在windows里面也下载了一份：

那么接下来我们就开始来分析了，首先我先从单个文件来分析,下面有些文件我截图了，有些没用截图，详细大家可以下载源码来看哦：

  • .gitignore: 这个文件主要是说用git工具来管理linux内核版本
  • .mailmap: 这个文件主要是记录了一些大神维护内核的名字和mail
  • COPYING: 主要是介绍Linux内核版权问题
  • CREDITS: 主要是感谢一些社区大神的贡献
  • Kbuild: Kbuild是kernel build的意思，就是内核编译的意思。这个文件就是linux内核特有的内核编译体系需要用到的文件
  • MAINTAINERS:这个文件主要是介绍了维护人员列表以及如何提交内核更改
  • Makefile:这个是linux内核的总makefile，整个内核工程用这个Makefile来管理的
  • README: 这个文件的话，主要是说明文档了，说的是当前这个linux内核版本的详细介绍
  • REPORING-BUGS: 这个文件主要是说提交linux内核bug的一些注意细节

下面是介绍的文件是我们重点介绍的：

  • arch：arch是architecture的缩写，意思是架构。arch目录下是好多个不同架构的CPU的子目录，譬如arm这种cpu的所有文件都在arch/arm目录下，X86的CPU的所有文件都在arch/x86目录下
  • block:英文是块的意思，在linux中block表示块设备（以块（多个字节组成的整体，类似于扇区）为单位来整体访问），譬如说SD卡、iNand、Nand、硬盘等都是块设备。你几乎可以认为块设备就是存储设备。block目录下放的是一些linux存储体系中关于块设备管理的代码
  • crypto:英文意思是加密。这个目录下放了一些各种常见的加密算法的C语言代码实现。譬如crc32、md5、sha1等
  • Documentation:里面放了一些文档。
  • drivers:驱动目录，里面分门别类的列出了linux内核支持的所有硬件设备的驱动源代码。
  • firmware:固件。什么是固件？固件其实是软件，不过这个软件是固话到IC里面运行的叫固件
  • fs:fs就是file system，文件系统，里面列出了linux支持的各种文件系统的实现
  • include：头文件目录，公共的（各种CPU架构共用的）头文件都在这里。每种CPU架构特有的一些头文件在arch/arm/include目录及其子目录下。
  • init：init是初始化的意思，这个目录下的代码就是linux内核启动时初始化内核的代码。
  • ipc：ipc就是inter process commuication，进程间通信，里面都是linux支持的IPC的代码实现
  • kernel：kernel就是内核，就是linux内核，所以这个文件夹下放的就是内核本身需要的一些代码文件
  • lib：lib是库的意思，这里面都是一些公用的有用的库函数，注意这里的库函数和C语言的库函数不一样的。在内核编程中是不能用C语言标准库函数，这里的lib目录下的库函数就是用来替代那些标准库函数的。譬如在内核中要把字符串转成数字用atoi，但是内核编程中只能用lib目录下的atoi函数，不能用标准C语言库中的atoi。譬如在内核中要打印信息时不能用printf，而要用printk，这个printk就是我们这个lib目录下的。
  • mm：mm是memory management，内存管理，linux的内存管理代码都在这里。
  • net：该目录下是网络相关的代码，譬如TCP/IP协议栈等都在这里。
  • scripts：脚本，这个目录下全部是脚本文件，这些脚本文件不是linux内核工作时使用的，而是用来辅助对linux内核进行配置编译生产的。我们并不会详细进入分析这个目录下
  • security：安全相关的代码。
  • sound：音频处理相关的。
  • tools：linux中用到的一些有用工具
  • usr：目录下是initramfs相关的，和linux内核的启动有关
  • virt：内核虚拟机相关的

小结：大家看了这么文件目录，不要吓到了（要选择性学习），跟我们关系很紧密的就是arch和drivers目录，然后其他有点相关的还有include、block、mm、net、lib等目录。其实linux里面的文件配置和现如今IotOS(传统的说就是rtos)的配置都是借鉴了linux的这套思路和方法，有接触过IotOS的小伙伴就知道了，里面一些配置文件写法风格和linux很像，学会了linux一些具体原理分析，再去分析IotOS的配置分析就简单多了。

三、总结：

好了，今天的分享就到这里了，有错误可以指出来哦，大家相互学习，取长补短。

kernel linux c语言

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