2.2 请问xx命令、xx库的源码是哪个文件? a. 一个系统除了内核以外,还需要有shell、gcc等一系列工具和命令以及C库等一 系列库,这些作为应用程序其源代码都不在内核中,需要另外下载相应的源代码。 b. 对于Redhat系统,可以用rpm -qf命令来查找某一命令所在的软件包,然后再找 相应的源代码包安装。 c. gnu.org有很多软件源代码如bash/glibc/binutils/make/gcc的源代码。 d. 可在http://www.rpmfind.net或http://www.google.com去搜一搜。
2.4 请推荐一些源代码查看工具? a. Windows系统可以用Source Insight,Linux系统可以用Source Navigator。 b. vim或emacs编辑器,配合cscope、ctags、etags等交叉索引工具。 c. vim或emacs编辑器,配合grep、egrep等文本搜索工具,不过最好要对源代码目 录结构有所熟悉 d. LXR,以网页的形式通过浏览器浏览,安装复杂,可从http://lxr.linux.no/下 载该工具也可以直接访问http://lxr.linux.no/source/在线阅读Linux内核源 代码。 e. GNU global,可以在命令行用,也可以生成hypertext,类似lxr,但更省事。
2.5 内核patch如patch-2.6.3怎么用? a. 内核patch一般是针对前一个版本,如patch-2.6.3是针对2.6.2的内核。 b. 内核patch一般是和ChangeLog对应,如patch-2.6.3对应于ChangeLog-2.6.3。 c. 在内核patch中查找Makefile关键字可得到相关信息,如在patch-2.6.0中有: diff -Nru a/Makefile b/Makefile --- a/Makefile Wed Dec 17 19:00:07 2003 +++ b/Makefile Wed Dec 17 19:00:07 2003 @@ -1,7 +1,7 @@ VERSION = 2 PATCHLEVEL = 6 SUBLEVEL = 0 -EXTRAVERSION = -test11 +EXTRAVERSION = d. 找到了针对的内核就可以用patch来升级内核了。
2.7 xx结构的定义在哪个内核源文件中? a. 请使用源码查看工具,见问题2.4。 b. 如果用grep等文本搜索工具,主要在include/linux和include/asm两个目录下 搜索。
2.8 volatile和__volatile__是什么意思? a. volatile是C语言定义的关键字,gcc为了需要又定义了__volatile__,它和 volatile表达的是同一意思。 b. volatile的本意是"易变的",由于访问寄存器的速度快于访存,所以编译器一般 都会作优化以减少访存。如果变量加上volatile修饰,则编译器就不会对此变量 的读写操作进行优化,即不通过寄存器缓冲而直接访存。 c. __asm__ __volatile__一起指示编译器不要改动优化后面的汇编语句。
3. 模块编程问题 3.1 模块编程需要注意什么? a. Documentation/kbuild/目录下提供内核模块编程的核心资料 b. 如果要用inline功能,需要在gcc编译选项中增加-O2
3.2 为什么insmod一个模块时显示版本不匹配? a. 某些时候用insmod -f能够成功加载,但需谨慎使用。
3.3 为什么出现Unresolved Symbol错误? a. 首先查看文件/proc/ksyms,看内核有没有输出这个符号,不同的内核版本如 2.2和2.4输出的符号会有些变化。 b. 如果内核输出的符号带有版本控制信息如符号printk_R12345678,则性质同 问题3.2。 c. 注意:现在有很多版本都不输出sys_call_table了,另想办法吧!
3.5 为什么看不到用printk打印的信息? a. 打印消息受级别的限制,消息级别可以通过printk设置,如: printk("<n>something"); /* 其中0<=n<=7 */ 假设控制台的消息级别为m, 当n<m时消息打印到控制台,否则不打印。 这样一方面可以提高要打印消息本身的级别(数字越小级别越高), 另一方面可以改变控制台的消息级别(可从1到8),如改为8可用以下命令: # echo "8" > /proc/sys/kernel/printk b. 用dmesg命令看。 c. 当系统运行klogd和syslogd时,内核消息就会由klogd分发到syslogd, syslogd会根据配置文件/etc/syslog.conf作相应处理,具体可以查看syslogd 和syslog.conf的man页。
4. 内核开发问题 4.1 怎么制作、使用patch文件? a. patch文件是由diff命令生成的,使用patch文件用patch命令,具体可查看diff 和patch的man页和info。 b. diff命令的常用选项组合是urN,如: diff -urN linux/ my_linux/ >mypatch.diff
4.2 在内核中可以使用系统调用吗? a. 可以。内核源代码中就有使用系统调用的例子,如open()、execve()等。 b. 在内核中使用系统调用必须要在源文件中包括以下两行: #define __KERNEL_SYSCALLS__ #include <linux/unistd.h> c. 内核中使用系统调用的相关定义可查看文件include/asm/unistd.h。 如果要用的系统调用该文件中没有定义,可以按照其格式自行添加。 d. 如果要在模块中使用系统调用,必须要自己定义errno如: int errno; 内核在lib/errno.c中定义了errno,但该符号不导出,所以模块编程时需要自己 定义errno,用以存放系统调用出错号。
4.3 在内核中怎么打开并操作一个文件? a. 直接用open()、read()等系统调用,见问题4.2。 b. 用filp_open()函数打开文件,得到struct file *的指针fp。 使用指针fp进行相应操作,如读文件可以用fp->f_ops->read。 最后用filp_close()函数关闭文件。 filp_open()、filp_close()函数在fs/open.c定义,在include/linux/fs.h中 声明。 c. 自己写包装函数,可参照文件fs/exec.c中的open_exec()和kernel_read()函数。 在http://www.linuxforum.net/forum/showflat.php?Cat=&Board=linuxK &Number=363455&page=&view=&sb=&o=&vc=1上有些代码可以参照。
4.4 在内核中读写文件时为什么会出现EFAULT(-14)错误? a. 内核文件系统提供的read()和write()之类的函数,期望是对用户态程序服务的, 所以它会验证读写缓冲区不超过用户空间的上限即0xC000 0000。但现在内核中 要读写文件,缓冲区在内核中即地址会超过0xC000 0000。 b. 在读写文件前先得到当前fs:mm_segment_t old_fs=get_fs(); 并设置当前fs为内核fs:set_fs(KERNEL_DS); 在读写文件后再恢复原先fs: set_fs(old_fs); set_fs()、get_fs()等相关宏在文件include/asm/uaccess.h中定义。
4.6 怎么在内核中加入自己的驱动程序? a. 去http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/kernel/l-kerconf/ index.shtml看看,了解一下整个内核的配置编译系统。 b. 在相应位置建立自己的源码目录、文件、Makefile等。 c. 修改上层Makefile,把自己的程序加入到内核编译系统中。 d. 修改上层Config.in,把自己的程序加入到内核配置系统中。 e. 确保自己的初始化函数被调用。有两种方法,一是显式调用,即在原来的系统 初始化函数中直接加入对自己的调用,如字符设备就在drivers/char/mem.c中的 chr_dev_init()函数中加入,块设备就在drivers/block/ll_rw_blk.c中的 blk_dev_init()函数中加入。另一种方法是用initcall,用宏module_init来申 明你的初始化函数,操作系统在初始化到一定阶段后会自动通过init/main.c中 的do_initcalls()函数来统一调用这些初始化函数。module_init宏在文件 include/linux/init.h中定义。
4.7 怎么通过程序得到cpu和mem使用率? a. 这些信息的最终来源都是/proc目录下的文件,如/proc/stat等。 b. procps包下的命令如top、vmstat等实现了这些功能,可以参照其源代码。 c. procps包可从Redhat发行版中得到,也可从http://www.surriel.com/procps/ 处获得。
4.8 如何获得高精度的系统时间? a. Linux中jiffy是时钟的基本单位,对于一般的系统来说配置成10ms。大多数时 钟相关的系统调用都是基于jiffy,所以精度不会太高。 b. 可以考虑使用TSC(time stamp counter)、rtc(real time clock)等寄存器来获得 高精度时钟,具体可查看相关的硬件手册。