| netlib.narod.ru | < Назад | Оглавление | Далее > |
Исходный код ядра обычно устанавливается в каталог /usr/src/linux. В рамках этого каталога существует множество подкаталогов, в каждом из которых находится исходный код, реализующий то или иное подмножество функциональных возможностей ядра (или, более грубо, каждый подкаталог содержит высокоуровневый модуль кода).
В этом подкаталоге находится не код, а множество полезной документации. Однако, ее трудно назвать полноценной. Некоторые части ядра, например, файловые системы, описаны достаточно хорошо и полно, тогда как другие, скажем, планировщих процессов, вообще не задокументированы. Все же несомненную пользу документация приносит.
Подкаталоги, расположенные ниже подкаталога arch, содержат код, специфический для конкретной архитектуры. Каждый подкаталог, ориентированный на некоторую архитектуру, в свою очередь, содержит, по крайней мере, еще три подкаталога: kernel, в котором находится реализация для данной архитектуры таких базовых функций ядра, как обработка сигналов и поддержка SMP; lib, в котором расположена ориентированная на конкретную архитектуру реализация общеиспользуемых функций наподобие strlen и memcpy; и mm, содержащий процедуры манипуляции с памятью, реализованные для данной архитектуры.
В дополнение к упомянутым подкаталогам, многие архитектуры имеют еще и подкаталог boot, в котором находится часть или весь код для загрузки ядра на данной платформе. В противном случае такой код следует искать в подкаталоге kernel.
Наконец, большинство каталогов для конкретных платформ содержат дополнительные подкаталоги с реализацией дополнительной функциональности. Например, каталог i386 включает в себя подкаталог math-emu, в котором находится код эмуляции математического сопроцессора (FPU) на компьютерах, где он отсутствует. Другой пример, каталог m68k имеет подкаталоги для каждого компьютера на базе процессора 680x0.
В рамках каталога arch находятся такие подкаталоги:
arch/alpha/ — ядро Linux для рабочих станций на базе процессора DEC Alpha.
arch/arm/ — ядро Linux для процессоров линии ARM, используемых в компьютерах типа Corel's NetWinder и Acorn RiscPC.
arch/i386/ — наиболее близкая для Linux, «естественная», или «базовая», платформа на основе архитектуры Intel 80386, в числе которой и процессоры 80486, Pentium и т.п. Она же актуальна и для клонов компаний AMD, Cyrix и IDT.
В книге на эту архитектуру ссылаются как на х86. Более ранние процессоры компании Intel, такие как 80286, не обладают минимально необходимыми возможностями для запуска на них Linux, поэтому официальной поддержки Linux для них не существует. (Следует, однако, заметить, что версия Linux для таких процессоров от независимых разработчиков все же доступна. Она отличается ограниченной функциональностью.) Когда в книге упоминается платформа х86, имеется в виду компьютеры на базе процессоров 80386 и более новых.
arch/m68k/ — версия Linux для серии процессоров Motorola 680x0. Поддерживаются компьютеры на базе процессоров от 68020 (укомплектованном устройством управления памятью 68851) до 68060. Серия процессоров 680x0 используется известными компаниями: Amiga Commodore (сейчас Gateway), Apple Macintosh, Atari ST и пр. Многие из устаревших моделей превратились в заслуживающие внимания рабочие станции с Linux. Кроме того, в стадии разработки находятся версии Linux для рабочих станций NeXT и Sun 3.
arch/mips/ — версия Linux для процессоров линии MIPS. Наиболее известными компьютерами, которые используют процессоры этой серии, являются рабочие станции Silicon Graphics (SGI).
arch/ppc/ — версия Linux для процессоров серии Motorola/IBM PowerPC, куда относятся компьютеры Macintosh и Amiga на базе PowerPC, BeBox, IBM RS/6000 и др.
arch/sparc/ — версия Linux для 32-разрядных процессоров SPARC (компьютеры от Sun SPARC 1 до SPARC 20).
arch/sparc64/ — версия Linux для 64-разрядных процессоров SPARC. Сюда относятся такие компьютеры от компании Sun, как Ultra 1, Ultra 2 и так далее, вплоть до новейшего Enterprise 10000. В настоящий момент версии Linux для 32- и 64-разрядных процессоров SPARC находятся в состоянии объединения.
Книга специализируется на исследованиях только исходного кода для процессоров х86.
В этом каталоге находится достаточно большой объем кода — практически половина всего ядра. Каталог содержит программные драйверы для видеокарт, сетевых плат, SCSI-адаптеров, накопителей на магнитных лентах, устройств PCI и другой периферии.
Некоторые подкаталоги, расположенные в каталоге drivers, содержат платформенно-зависимую реализацию, например, в подкаталоге zorro находится код взаимодействия с шиной Zorro. Эта шина используется только в компьютерах Amiga. Другие подкаталоги, скажем, pci, содержат частично независимый от платформы код.
В этом каталоге находятся подкаталоги с реализациями всех файловых систем, поддерживаемых Linux. Файловая система — это код, который является посредником между устройствами хранения и процессами, требующими доступа к этим устройствам.
Файловая система может представлять локальное, физически присоединенное устройство хранения наподобие жесткого диска или CD-ROM; в этих случаях применяются файловые системы ext2 и isofs. С другой стороны, файловая система может представлять устройство хранения, доступ к которому совершается через сеть; это обеспечивает файловая система NFS.
Кроме того, существуют псевдофайловые системы, например, proc, которые представляют определенную информацию (в случае proc — внутренние переменные и структуры данных ядра) в виде файлов; каких-либо устройств хранения не имеется, однако для процессов все выглядит так, как-будто они присутствуют. (Иногда NFS неправильно называют псевдофайловой системой.)
В этом каталоге находится большинство включаемых (.h) файлов в дереве исходных кодов Linux. Файлы сгруппированы по каталогам следующим образом:
include/asm-*/ — каждый из множества таких подкаталогов соответствует своему подкаталогу в arch, т.е. include/asm-alpha, include/asm-arm, include/asm-i386 и т.д. Файлы в каждом таком подкаталоге содержат макросы препроцессора и короткие inline-функции для поддержки конкретной архитектуры. Большинство inline-функции, частично или целиком, реализованы на ассемблере.
Во время компиляции ядра символическая ссылка include/asm заменяется на каталог для соответствующей архитектуры. В результате независящий от архитектуры исходный код ядра может делать нечто, подобное следующему:
#include <asm/some-file>
Эта строка приводит к включению файла для соответствующей архитектуры.
include/linux/ — в этом каталоге находятся файлы заголовков, которые определяют константы и структуры данных, необходимые для ядра и пользовательских приложений, требующих различные службы ядра. В основном все они не зависят от платформы. Этот каталог целиком копируется (или, чаще всего, присоединяется) в /usr/include/linux, так что пользовательские приложения могут включать соответствующие файлы заголовков и иметь уверенность, что файлы заголовков те же самые, что используются ядром. Пример можно найти в главе 9.
Части упомянутых файлов, необходимые только для ядра, помещаются в оболочку вида:
/* ... Прототипы для пользовательских приложений и ядра ... */ #ifdef __KERNEL__ /* ... Прототипы только для ядра ... */ #endif /* __KERNEL__ */
include/net/ — каталог содержит файлы заголовков для подсистемы сетевой обработки.
include/scsi/ — каталог содержит файлы заголовков для SCSI-констроллеров и устройств.
include/video/ — каталог содержит файлы заголовков для видеокарт и буферов кадров.
Наиболее важным в каталоге является файл main.с, который содержит львиную часть кода, необходимого для управления процессом инициализации ядра. Детальное рассмотрение кода приводится в главе 4.
Файлы из этого каталога реализуют межпроцессные взаимодействия (IPC) System V. Детальное рассмотрение кода приводится в главе 9.
Каталог содержит наиболее внутреннее ядро Linux — платформенно-независимую базовую функциональность. Сюда входят такие части, как планировщик процессов (kernel/sched.c) и код создания/уничтожения процессов (см. главу 7). Не хочу создавать впечатление, что все необходимое находится именно в этом каталоге, — остальные критически важные части кода располагаются в других каталогах. Однако, как не крути, наиболее важный код находится здесь.
Каталог lib содержит две порции кода. Функции из lib/inflate.с занимаются распаковкой сжатого ядра во время загрузки системы (см. главу 4). Остальные файлы в каталоге реализуют полезное подмножество стандартной библиотеки С. Основной акцент ставится на функции работы со строками и памятью (strlen, memcpy и т.п.), а также на sprintf, atoi и им подобные.
Все файлы в каталоге написаны на С, а это значит, что их можно без каких-либо изменений использовать при переносе ядра на новые платформы. Однако, как упоминалось ранее, иногда при переносе разрабатывают собственные, более быстрые версии этих функций, используя для этого ассемблер.
Здесь находится независящий от архитектуры код управления памятью. Как уже говорилось, специфические для каждой архитектуры процедуры управления памятью, которые реализуют низкоуровневые примитивы для соответствующей платформы, расположены в каталоге arch/platform/mm. Большая часть платформенно-независимого и специфического для х86 кода управления памятью обсуждается в главе 8.
Каталог содержит код, реализующий поддержку сетевых протоколов, доступных в Linux, среди которых AppleTalk, TCP/IP, IPX и т.д.
Этот каталог не содержит кода ядра, но содержит скрипты (сценарии), используемые для конфигурирования ядра. Взаимодействие с ними начинается тогда, когда вы запускаете команды наподобие make menuconfig или make xconfig.
| netlib.narod.ru | < Назад | Оглавление | Далее > |