Linux内核开发
Linux内核
- 1、Linux内核介绍
- 2、内核结构分析
- 3、Linux内核部分模块:
- 4、Linux编程风格
- 4.1、缩进
- 4.2、花括号使用如下
- 4.3、命名规范
- 4.4、代码长度
- 4.5、注释
- 4.6、在程序中对ifdef的处理
- 4.7、其他
- 4.8、代码风格的事后修正
- 5、解Linux镜像的格式及其产生过程
- 5.1、Linux内核有多种镜像格式:
- 5.2、zImage镜像产生过程:
- 5.3、boot.img的生成过程
- 6、内核的移植
- 将自己开发的内核代码加入到Linux内核中,需要 有3个步骤:
1、Linux内核介绍
- Linux内核是Linux系统软件的核心,它的性能对整个 系统的性能起决定作用
- Linux内核文件数目将近4万个,他们分别位于顶层 目录下的20个子目录中,了解Linux内核的工作过程, 必须从了解其目录结构做起
- 我们研究并移植的内核为:3.4.39
Linux内核官网https://www.kernel.org/
2、内核结构分析
-
arch: 与体系结构相关的代码。对应于每个支持的体系结构,有一个相应的子 目录如x86、arm等与之对应,相应目录下有对应的芯片与之对应
-
drivers: 设备驱动代码,占整个内核代码量的一半以上,里面的每个子目录对应 一类驱动程序,如: block:块设备、char:字符设备、net:网络设备等
-
fs:文件系统代码,每个支持的文件系统有相应的子目录,如cramfs, yaffs,jffs2等
-
include: 这里包括编译内核所需的大部分头文件
与平台无关的头文件放在include/linux子目录下 各类驱动或功能部件的头文件(/media、/mtd、/net等)与体系相关的头文件 arch/arm/include/ 与平台相关的头文件路径 arch/arm/mach-s5p6818/include/mach
-
lib:与体系结构无关的内核库代码,与系统调用相关 ,与体系结构相关的内核库代码在arch/arm/lib下
-
init:内核初始化代码,其中的main.c中的start_kernel函数是系统引 导起来后运行的第1个函数,这是研究内核工作过程的起点
-
ipc: 内核进程间通信代码
-
mm:与体系结构无关的内存管理代码, 与处理器体系结构相关的代码在 arch/arm/mm下
-
kernel:内核管理的核心代码,此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函 数,体系结构相关的代码在arch/arm/kernel
-
net: 网络部分代码,其每个目录对应于网络的一个方面
-
scripts:存放一些脚本文件,如配置内核时用到的make menuconfig命令等
-
Documentation:内核相关文档,关于内核各部分的通用解释和注释
-
crypto:常用加密及散列算法,和一些压缩及CRC校验算法
Linux kernel组成:
3、Linux内核部分模块:
进程管理、进程调度、系统调用、中断处理、下半 部和工作队列、内核同步、定时管理、内存管理、
虚拟文件系统、块设备、网络子系统、进程地址空 间、模块机制等等…
4、Linux编程风格
- 像所有其他大型软件项目一样,Linux制定了一 套编码风格
- 跟选择一个唯一确定的风格相比,到底选择什么 样的风格反而显得不是那么重要
- 编码风格的主要规范伴随着Linus一贯的幽默, 都记录在内核源码的Documentation/Coding Style 中了。
- 制定编码风格的目的,是为了提高编程效率,吸 引更多的开发者眼球。
4.1、缩进
- 采用制表符(Tab)进行缩进,而不是空格
- 禁止制表符和空格混合使用
4.2、花括号使用如下
if (flag) {fun(); ……
}
void fun (void)
{}
if (flag) fun();
4.3、命名规范
- Linux规定名称中不允许使用混合大小写字符
- 单词之间用下划线分隔
- 避免取有疑惑的简单名称,如pad(),应该写成 platform_add_devices()
4.4、代码长度
- 每行尽量不超过80个字符(可进行有意义分行切割)
- 函数体代码长度尽量不超过两屏
- 函数局部变量尽量不超过十个
- 根据函数使用频率和函数体大小可以使用inline 声明,以提高调用效率
4.5、注释
- 一般情况用于描述代码可以做什么和为什么要做,尽量 不写实现方式
- 函数的修改和维护日志统一集中在文件开头
4.6、在程序中对ifdef的处理
一般不这么用:
……
#ifdef CONFIG_FUN fun();
#endif
……
而是在声明处使用ifdef:
#ifdef CONFIG_FUN
void fun (void)
{ ……
}
#else
inline void fun (void) { }
#endif
4.7、其他
- 指针中的“*”号应靠近变量名,而不是类型关键字
- 函数之间用空行隔开
- 函数导出申明紧跟在函数定义的下面
- 等等……
4.8、代码风格的事后修正
indent命令是大多数Linux系统中都带有的工具,当得到一段 与内核编码风格大相径庭的代码时,可以通过这个工具进行
常用的设置:
indent -npro -kr -i8 -ts8 -sob -l80 -ss -bl -bli 0
参数说明:
-npro或--ignore-profile 不要读取indent的配置文件.indent.pro。
-kr 指定使用Kernighan&Ritchie的格式。
-i8 --indent-level 设置缩排的格数为8。
-ts8 设置tab的长度
-sob或--swallow-optional-blank-lines 删除多余的空白行。
-l80 代码超过80换行
-ss或--space-special-semicolon 若for区段只有一行时,在分号前加上空格。
-ncs或--no-space-after-casts 不要在cast之后空一格。
-bl 分行显示
-bli 0 括号缩进为0
5、解Linux镜像的格式及其产生过程
在了解Linux启动流程之前,首先需要了 解Linux镜像的格式及其产生过程
5.1、Linux内核有多种镜像格式:
- Image:直接生成并且无头部未压缩的内核,一般用于PC机
- zImage:Image的压缩版,采用gzip进行压缩,比Image体积小, 但启动时需要进行自解压,嵌入式系统中一般采用此种方法
- uImage:是u-boot专用的一种内核镜像格式,它是在zImage的 基础上又添加了一个长度为64字节的标签头,在u-boot启动时 会去掉此头信息,仍按zImage启动,头信息主要用于区分不同 格式的内核镜像
- xipImage:片上执行的未压缩内核,(如norflash等)
5.2、zImage镜像产生过程:
Linux内核编译方法:
重命名config_20180626为.config
cp config_20180626 .config
make
make uImage
对新的内核是需要根据自己需要去配置裁剪:
选择需要的功能模块
make menuconfig
裁剪的结果.config中的变量值,将直接影响到Makefile中的目标是否链接到最终的内核镜像中去。
zImage镜像产生过程:
vmlinux->Image->compressed/vmlinux->zImage
- vmlinux是由以下内核代码生成的非压缩镜像(arch/arm/kernel/head.s、kernel/、mm/、fs/、ipc/、crypto/、lib/、 drivers/、net/等等)
- Image是使用objcopy工具对vmlinux进行二进制化处理得到的镜像
- arch/arm/boot/compressed/vmlinux由压缩的Image和 compressed/head.S、misc.c等文件组成
- zImage是由compressed/vmlinux使用objcopy工具二进制化得到
- 再对zImage加上头部就成为了uImage
5.3、boot.img的生成过程
boot.img是使用一种文件系统打包工具制作的,相当 于把各种非必须文件打包在一起成为一整个文件,然 后被烧写进设备
6、内核的移植
- Linux内核配置裁剪
make menuconfig
-
根据配置裁剪的结果配合Makefile完成内核编译
-
在Linux2.6以后的版本中,文件的组织是通过 Kconfig和Makefile来实现的
-
通过每层目录的Kconfig和Makefile实现了整个Linux 内核的分布式配置
Kconfig:对应内核模块的配置菜单Makefile:对应内核模块的编译选项
-
Kconfig包含了当前目录下所有模块的配置
-
子目录的Makefile在被顶层Makefile调用时,会负责编 译当前目录下的所有模块
-
当有新的模块被加入时,需要更改当前目录下的 Kconfig文件,并且更改对应的Makefile文件
这样在最 终编译之前,可以通过 make menuconfig 对需要添加的模块进行配置和添加 当保存make menuconfig时,系统除了会自动更新.config外,还会将选项以宏的形式保存在内核根目录下的 include/generated/autoconf.h文件下
将自己开发的内核代码加入到Linux内核中,需要 有3个步骤:
- 把自己编写的代码放到内核中合适的位置
- 把自己开发的功能增加到Linux内核的配置选项中,使 用户能够选中这项功能并编译
- 构建或修改Makefile,根据用户的选择,将相应的代码 编译到最终生成的Linux内核中去
具体的操作方法看我上传到CSDN的资料包
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2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57