1. Linux kernel
1. 源代码目录结构分析
1、Linux 内核源代码包括三个主要部分
1)内核核心代码:包括linux内核整体架构分析笔记描述的各子系统和子模块,以及其他支撑子系统,如:电源管理、linux初始化等。
2)非核心代码:例如库文件(因为 Linux 内核是一个自包含的内核,即内核不依赖其它的任何软件,自己就可以编译通过)、固件集合、
KVM(虚拟机技术)等。
3)编译脚本、配置文件、帮助文档、版权说明等辅助性文件。
include/ :内核头文件,需要提供给外部模块(例如用户空间代码)使用。
kernel/ : Linux 内核的核心代码,包含了 进程调度子系统,以及和进程调度相关的模块。
mm/ :内存管理子系统
fs/ ---- VFS 子系统。虚拟文件系统(Virtual File System,简称 VFS)是 Linux 内核的子系统之一
net/ ---- 不包括网络设备驱动的网络子系统。
ipc/ ---- IPC(进程间通信)子系统。
arch// ---- 体系结构相关的代码,例如 arm, x86 等等。
arch//mach- ---- 具体的 machine/board 相关的代码。
arch//include/asm ---- 体系结构相关的头文件。
arch//boot/dts ---- 设备树( Device Tree)文件。
init/ ---- Linux 系统启动初始化相关的代码。
block/ ---- 提供块设备的层次。
sound/ ---- 音频相关的驱动及子系统,可以看作“音频子系统”。
drivers/ ---- 设备驱动
lib/ ---- 实现需要在内核中使用的库函数,例如 CRC、 FIFO、 list、 MD5 等。
crypto/ ----- 加密、解密相关的库函数。
security/ ---- 提供安全特性( SELinux)。
virt/ ---- 提供虚拟机技术( KVM 等)的支持。
usr/ ---- 用于生成 initramfs 的代码。/usr不是user的缩写,其实usr是Unix Software Resource的缩写, 也就是Unix操作系统软件资源所放置的目录,而不是用户的数据;所有系统默认的软件都会放置到/usr, 系统安装完时,这个目录会占用最多的硬盘容量
firmware/ ---- 保存用于驱动第三方设备的固件。
samples/ ---- 一些示例代码。
tools/ ---- 一些常用工具,如性能剖析、自测试等。
Kconfig, Kbuild, Makefile, scripts/ ---- 用于内核编译的配置文件、脚本等。
COPYING ---- 版权声明。
MAINTAINERS —-维护者名单。
CREDITS ---- Linux 主要的贡献者名单。
REPORTING-BUGS ---- Bug 上报的指南。
Documentation, README ---- 帮助、说明文档。
2. linux内核模块编程入门
这里的printk就是print kernal,意思是输出到内核,输出到日志文件
当模块插入执行初始化lkp__init()函数
当模块卸载执行退出函数lkp__exit()
代码示例:
//任何模块都要包含的三个头文件 #include <linux/module.h> //(module<n>模块; 功能块)包含了对模块的版本控制 #include <linux/kernel.h> //包含了常用的内核函数 #include <linux/init.h> //包含了宏__init(告诉编译程序仅初始化的函数和变量)和__exit() /* 模块的初始化函数lkp_init() __init是用于初始化的修饰符 */ static int __init lkp_init(void) //加载函数的入口函数 相当于 main(void) { printk("<1>Hello,world!from the kernel space...\n");//Linux内核下内核编程不能使用c的库 } /* 模块的退出和清理函数lkp_exit() //入口相对的出口 */ static void __exit lkp(void) { printk("<1>Goodbye,world!leaving kernel space...\n"); } /* 调用函数 */ module_init(lkp_init); module_exit(lkp_exit); /* 模块的许可证声明GPL */ MODULE_LICENSE("GPL");
3. 如何编译内核模块
内核模块的编译需要与常规用户空间应用程序略有不同。 以前的内核版本要求我们关注这些设置,这些设置通常存储在Makefile中。 虽然按层次结构组织,但许多冗余设置在次级Makefile中累积并使它们变大并且难以维护。 幸运的是,有一种新方法可以做这些事情,称为kbuild,外部可加载模块的构建过程现在完全集成到标准内核构建机制中。 要了解有关如何编译不属于官方内核的模块的更多信息(例如本指南中的所有示例),请参阅文件
linux / Documentation / kbuild / modules.txt 。
那么,让我们看一个简单的Makefile来编译一个名为hello-1.c的模块:
obj-m += hello-1.o all: make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules clean: make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
核心思想:告诉哪个头文件放在哪些地方
在这个文件里定义了三个变量
路径的变量
内核版本号变量
内核源代码所在路径变量
内核模块插入到内核里
超级用户的权限插入
#insmod + 模块名.ko
4. 源码在线阅读的网站
参考原文
2. 内核常用数据结构
Linux 内核代码中广泛使用了数据结构和算法,其中最常用的两个是链表和红黑树。
3. TTY
在 Linux 中,TTY也许是跟 终端 有关系的最为混乱的术语。. TTY是TeleTYpe的一个老缩写。. Teletypes,或者teletypewriters,原来指的是 电传打字机 ,是通过串行线用打印机键盘通过阅读和发送信息的东西,和古老的 电报机 区别并不是很大。. 之后,当计算机只能以 批处理 方式运行时(当时穿孔卡片 阅读器 是唯一一种使程序载入运行的方式),电传打字机成为唯一能够被使用的“实时”输入/ 输出设备 。. 最终,电传打字机被键盘和显示器终端所取代,但在终端或TTY接插的地方,操作系统仍然需要一个程序来监视 串行端口 。. 一个getty“Get TTY”的处理过程是:一个程序监视物理的TTY/终端接口。.
4. 晶振
晶振是一个被加了电压就会产生稳定节拍的东西,我们只需要找一个东西去记录节拍,便可以达到作为一个时钟信号的产生器。