Linux内核入门,包教会(1)
时间:2010-07-23 来源:F_colin
【51CTO精选译文】这年头,Linux成了一个时髦词。自诩对电脑玩的精通的学生和IT人士们,没有哪个不在自己的电脑上安装一、两个Linux,并自觉赶上了时髦。然而,在Ubuntu或SUSE的论坛中,经常有这样的对话:
“你学Linux学了这么久,都学到了什么?”
“哦,我现在Linux的安装、升级、桌面美化都很熟练!你看我这是最新版的Ubuntu,桌面很漂亮吧!”
“……”
Linux社区中有一句名言:如果你进入你的操作系统不知道该做什么,那最好还是关掉电脑,一定有更重要的事等着你去做。说真的,如果对Linux命令不熟练,真的不能算是学过Linux。然而另一方面,Linux内核虽然是一般用户可学可不学的内容,但可以说却是Linux操作系统中最好玩的部分。尤其对于开发者而言,Linux内核开发绝对是最理想的磨练场所。51CTO编辑一直认为,国外之所以IT技术大拿林立,和他们从小接触类UNIX系统、把玩内核开发是脱不了关系的。
下面是Linux内核开发者Robert Love写的一篇入门文章,号称“包教会”,推荐对Linux内核开发感兴趣的学生、Linux爱好者、开发者以及系统管理员们一定不要错过。当然,虽然标题说是包教会,你可能需要一定的Linux命令以及C语言的基础。
以下是正文内容:
Linux内核一直都被视为学习Linux最难的一块,相信大家也一定看过不少关于内核的文章,但扪心自问,你现在究竟掌握了多少?本文将从零开始介绍被视为高深的Linux内核,内容涉及内核源代码的下载,编译,安装,以及内核开发相关的内容。
如何获取Linux内核源代码
下载Linux内核当然要去官方网站了,网站提供了两种文件下载,一种是完整的Linux内核,另一种是内核增量补丁,它们都是tar归档压缩包。除非你有特别的原因需要使用旧版本的Linux内核,否则你应该总是升级到最新版本。
使用Git
由Linus领头的内核开发队伍从几年前就开始使用Git版本控制系统管理Linux内核了(参考阅读:什么是Git?),而Git项目本身也是由Linus创建的,它和传统的CVS不一样,Git是分布式的,因此它的用法和工作流程很多开发人员可能会感到很陌生,但我强烈建议使用Git下载和管理Linux内核源代码。
你可以使用下面的Git命令获取Linus内核代码树的最新“推送”版本:
$ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git
然后使用下面的命令将你的代码树与Linus的代码树最新状态同步:
$ git pull
安装内核源代码
内核包有GNU zip(gzip)和bzip2格式。Bzip2是默认和首选格式,因为它的压缩比通常比gzip更好,bzip2格式的Linux内核包一般采用linux-x.y.z.tar.bz2形式的文件名,这里的x.y.z是内核源代码的具体版本号,下载到源代码包后,解压和抽取就很简单了,如果你下载的是bzip2包,运行:
$ tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2
如果你下载的是gzip包,则运行:
$ tar xvzf linux-x.y.z.tar.gz
无论执行上面哪一个命令,最后都会将源代码解压和抽取到linux-x.y.z目录下,如果你使用Git下载和管理内核源代码,你不需要下载tar包,只需要运行git clone命令,它就会自动下载和解压。
内核源代码通常都会安装到/usr/src/linux下,但在开发的时候最好不要使用这个源代码树,因为针对你的C库编译的内核版本通常也链接到这里的。
应用补丁
Linux内核开发人员会将自己的修改做成补丁与其它人员分享,而且补丁是增量的,增量补丁是从一个内核树移动到另一个内核树的有效方法,不用下载完整的内核包就可以升级内核,不仅可节省带宽,也节省了内核升级时间,应用补丁之前先进入内核源代码树所在目录,然后运行:
$ patch –p1 < ../patch-x.y.z
注意,补丁包也有明确的版本号,这里的版本号与Linux内核源代码的版本号要一致,内核和补丁版本号不一致时,强制应用补丁会引起意想不到的后果。
内核源代码树介绍
内核源代码树分为许多目录,它们下面又包含许多子目录,源代码树的顶级目录及其描述参见下表。
目录 | 描述 |
arch | 特定架构的源代码 |
block | 块I/O层 |
crypto | 加密API |
Documentation | 内核源代码文档 |
drivers | 设备驱动 |
firmware | 使用某个驱动需要的设备固件 |
fs | VFS和独立文件系统 |
include | 内核头 |
init | 内核启动和初始化 |
ipc | 进程间通信 |
kernel | 核心子系统,如调度器 |
lib | 助手例行程序 |
mm | 内存管理子系统和VM |
net | 网络子系统 |
samples | 示例,示范代码 |
scripts | 用于生成内核的脚本 |
security | Linux安全模块 |
sound | 声音子系统 |
usr | 早期的用户空间代码(叫做initramfs) |
tools | 辅助Linux开发的工具 |
virt | 虚拟化基础设施 |
在源代码树的根目录下还有很多文件需要说明,COPYING是内核许可描述文件(即GNU GPL v2),CREDITS是参与Linux内核的开发人员名单,MAINTAINERS列出了维护各个子系统和驱动的个人,Makefile是内核Makefile的基础。