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linux內核開發

發布時間: 2023-09-09 18:20:22

『壹』 linux內核設計與實現

Linux內核的設計與實現是一個很大的話題,我這里簡單概括一下:

  • Linux內核採用模塊化設計,將內核功能劃分為多個相對獨立的模塊,如文件系統模塊、網路模塊、進程調度模塊等。這種模塊化設計使世鋒得Linux內核具有良好的可擴展性和可維護性。

  • Linux內核採用層次化設計,從上到下主要分為用戶空間、搜前晌系統調用介面、內核空間。用戶空間和內核空間通過系統調用介面交互。內核空間中又分為多層,從上到下主要分為進程調度層、文件系統層、網路層、設備驅動層等。

  • Linux內核提供強大的抽象能力和通用機制。如通過文件抽象統一了對文件、網路套接字、管道等的訪問;通過緩沖 CACHE 抽象實現了文件緩沖、目錄緩沖、頁緩沖等。這些抽象和機制使得上層文件系統和網路協議悔脊的實現變得更加簡單。

  • Linux內核採用先進的數據結構,如雙向鏈表、散列表、紅黑樹、堆等,這些數據結構使得Linux內核在性能和復雜度上都有很好的表現。

  • Linux內核實現了先進的演算法和機制,如時間共享進程調度演算法、虛擬內存管理演算法、TCP擁塞控制演算法等,這些演算法機制是Linux內核性能優良和功能強大的基石。

  • Linux內核有著非常清晰和簡潔的源代碼,這也是它受歡迎的一個重要原因。簡潔清晰的代碼易於維護和二次開發。

  • 這是Linux內核設計與實現的一個簡單概括,實際上每個方面都可以講述很多,希望對你有所幫助。如果你有任何其他問題,歡迎在回復中提出。

『貳』 詳細介紹Linux內核開發工具都有哪些

1、Source Insight
Source Insight是Windows平台下一款流行度極高的源碼閱讀和編輯工具。不少Linux開發人員還是習慣於在Windows下進行源碼編輯,甚至查看和編輯Linux內核源碼,依然在Source Insight中完成。

說明:Source Insight是一款版權軟體,需要自行解決版權問題。

安裝Source Insight軟體後,新建一個工程,取名並指定數據存放位置,如圖 1.1所示。

圖 1.1 新建工程

點擊OK按鈕,進入工程設置界面,如圖 1.2所示。

圖 1.2 工程設置

然後添加源碼。瀏覽選中Linux內核源碼文件夾後,點擊「Add Tree」按鈕,將內核源碼樹的全部文件添加到工程中,如圖 1.3所示。

圖 1.3 添加內核源碼

添加完成,即可在Source Insight中進行源碼閱讀和編輯了,如圖 1.4所示。

圖 1.4 在Source Insight中閱讀源碼
2、Eclipse
Eclipse是一個跨平台IDE,既能運行於Windows平台,也能在Linux下運行。不少習慣於圖形界面操作的開發人員,在Linux下則習慣於用Eclipse來查看和編輯Linux源碼。

如果僅僅是在Eclipse中查看Linux內核源碼,則可以不必事先安裝交叉編譯器,否則則須事先安裝好交叉編譯器。

創建內核源碼工程。點擊FileàNewàProject,開始創建工程,在工程創建界面選擇創建C工程,如圖 1.5所示。

圖 1.5 創建C工程

點擊Next,在C Project界面的Project name欄中填寫工程名稱,去掉「Use default location」的勾,點擊Browse將Location設置為Linux內核源碼目錄,如圖 1.6所示。如果不在Eclipse中編譯內核,則使用Linux GCC即可,否則請使用安裝好的Cross GCC。

圖 1.6 導入Linux內核源碼

然後點擊Finish,完成Linux內核源碼導入,在Eclipse中即可進行代碼閱讀和編輯了,如圖 1.7所示。

圖 1.7 在Eclipse中瀏覽內核源碼

在Eclipse中進行源碼跟蹤,只需選擇函數、變數或者宏定義後按F3即可。更多的操作可在Navigate中找到。

3、vim+ctags+cscope
Vi/Vim是一個文本編輯器,在Vim中能高效的實現代碼編輯。但Vim的功能不僅僅是一個文本編輯器,藉助ctags和cscope的配合,Vim能實現堪比圖形IDE環境的源碼編輯和閱讀功能,在某種程度上甚至比圖形IDE更方便。

Vi/Vim的安裝不再介紹了。如果不是通過遠程登錄在遠程伺服器上工作,而是在本地桌面系統操作,還可以用gvim啟動Vi編輯器。

Taglist
Taglist是Vim的一個源碼瀏覽插件,可從http://www.vim.org網站獲得。下載到壓縮包後,在本地解壓,然後將解壓得到目錄中的plugin目錄復制到~/.vim目錄。如果用戶主目錄下沒有.vim目錄,則建立一個這樣的目錄即可。

Ctags
Ctags是一個用於產生tags文件的軟體,可以下載源碼進行編譯安裝,在Ubuntu下,可通過apt-get進行安裝:
sudo apt-get install exuberant-ctags

源碼閱讀和跟蹤
進入准備查看的源碼所在目錄,首先生成tags文件:

ctags -R
執行時間長短取決於源碼數量的多少,執行完畢,在當前目錄下可看到一個tags文件。源碼越多,執行時間越長,產生的tags文件也越大。

注意:如果修改了源碼,代碼行號發生了變化,需要重新生成tags文件。

(1)查看函數等定義。用Vi/Vim打開一個C文件。若想知道某個函數、變數、結構或者宏定義在什麼地方定義,先將游標移動到函數(變數、結構或者宏定義)上,然後按CTRL+]即可。查看後,按CTRL+o可回到原來所在位置。

(2)查看文件函數列表。打開C文件後,在Vi/Vim的命令狀態下輸入:TlistToggle(Vi/Vim的命令輸入支持補全),在Vi/Vim左邊就會出現函數列表側欄,如圖 1.8所示。按CTRL+ww(2次w),可在列表和代碼查看區間切換。

圖 1.8 Vi/Vim的函數列表側欄

如果在本地桌面,用Gvim打開C文件,使用起來比較接近IDE集成環境。用滑鼠雙擊函數即可跳轉到函數定義的地方,CTRL+滑鼠右鍵即可回退到原來所在位置。更多實用特性,還需要在實際操作中體驗。

4、LXR
LXR是Linux Cross Referencer的縮寫,是一個比較流行的Linux源碼查看工具,當然也不僅僅局限於查看Linux源碼。LXR的下載地址為:http://lxr.sourceforge.net,參考該網站的安裝說明,很容易在本機搭建一個本地LXR用於源碼查看。

如果不想搭建本地LXR,可以直接瀏覽已經搭好的LXR網站,推薦兩個網站:一個是開源中國網站提供的Linux源碼在線閱讀http://lxr.oss.org.cn,另一個是http://lxr.free-electrons.com網站,前者速度較快,但是提供的Linux內核版本較少,後者則提供的版本較多。網站提供了源碼閱讀、關鍵字搜索和自由文本搜索功能。兩者的網頁快照分別如圖 1.9和圖 1.10所示。

『叄』 Linux內核開發與Linux驅動開發有什麼關系

驅動裝在系統上,有的會跟內核有交互,但是驅動一般是針對設備

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