2、内核基本学习

一、Linux内核源代码的目录结构学习

Linux 内核的目录，变化是比较的小，以Linux 2.6 的版本进行分析。

    arch ：架构体系相关的代码，不同平台都在 arch 里面有相应的一个目录，比如 arm、powerpc、mips。在 arch 目录，存放的是各个平台以及各个平台的芯片对 Linux 内核进程调度、内存管理、中断等代码。

    block ：块设备驱动程序的 I/O 调度、

    crypto ：一些加密实现算法

    document ：内核各个部分帮助的文档，比如内核编写代码的风格、等等。

    fs ：文件系统。部分 NTFS、JFFS2

    include ：头文件，与系统习惯的头文件，是被放在 include/linux 里面

    init ：内核的初始化代码

    ipc ：进程通信的代码

    kernel ：内核最核心的部分，进程调度、定时器，等等，与平台相关的代码则在 arch/xxx/kernel 里面

    lib ：库文件

    mm : 内存管理代码，与平台相关的代码在 arch/xxx/mm 目录里面

    net ：网络相关的代码

    scripts ：脚本，内核执行 make menuconfig 的时候，这些脚本就会被运行，去查找目录里面的 kconfig 文件，

    security ：安全的模块

    sound ： ALSA 音频驱动核心代码，以及常用取用核心代码。

    usr ：实现打包、压缩等

二、内核的编译以及加载

2.1、Linux内核的编译

    编译内核的时候，一般是需要对内核进行配置，一般的指令有：
make config    // 基于文本，最古董级别的方式
make menuconfig   // 文本菜单，还有图形界面
make xconfig    // 基于 QT
make  gconfig   // 基于 GTK
所以， xconfig 和 gconfig 是依赖 QT 或者 GTK 实现的，所以一般是使用 make menocinfig

当执行 make menuconfig 之后，内核的脚本（scripts）就会去内核的目录，根获取Kconfig 文件里面的配置信息，多个层级目录的 kconfig 文件就组成了：

     可以，通过 space 去选择，是否编译进内核，还是编译为模块、更或者是不编译。

    当执行完 make menuconfig 的时候，就会在顶层生成 .config(隐藏文件),它是整个 Linux 所有的配置信息（记录了那些驱动要编译进内核，还是模块），

    编译的： make zImage ，的时候，顶层的 MakeFile 就会更具 .config 记录的信息，去编译。注意到 Linux 顶层还有 Kbuild 文件，因为 Linux 是借助 Kbuild 完成这个系统的编译，这个知识点以后学习。

2.1.1、Kconfig 学习

Kconfig 文件，记录了make menuconfig 时候，用来配置内核，当前目录下的配置信息，就全记载在当前的 Kconfig 文件里面，以后自己添加驱动的时候，就要修改这一些。

Kconfig 学习：可以参考内核提供的参考资料，“Documentation/kbuild/kconfig-language.txt”，

（1）基本菜单的实现
menu "S3C2440 Machines"
config SMDK2440_CPU2440
    bool "SMDK2440 with S3C2440 CPU module"
    depends on ARCH_S3C2440    
    select    XXXXXX
    default y if ARCH_S3C2440    
    select CPU_S3C2440
config MACH_MINI2440
    bool "MINI2440 development board"
    select CPU_S3C2440
    select EEPROM_AT24
    select LEDS_TRIGGER_BACKLIGHT
    select SND_S3C24XX_SOC_S3C24XX_UDA134X
    help
      Say Y here to select support for the MINI2440. Is a 10cm x 10cm board available via various sources. It can come with a  3.5" or 7" touch LCD.

endmenu

    menn xxxxxxxx endmenu ：实现菜单定制的功能，make menuconfig 显示的菜单，就是使用者这样的命令实现的

    config SMDK2440_CPU2440 ： config 是关键字，表示一个配置选项，其实是默认缺少了 CONFIG_, 全文的配置是 CONFIG_SMDK2440_CPU2440,

    bool "SMDK2440 with S3C2440 CPU module" :

             bool ,是类型，一般是 Y 和 N，

             tristate变量的值：y、n和m

              string变量的值：字符串

    也就是实现将当前的模块（SMDK2440 with S3C2440 CPU module）编译进内核，还是以模块的形式存在，"SMDK2440 with S3C2440 CPU module" 表示配置界面显示的信息(显示的菜单)，可以在当前行按住空格键，进行选取，其实也是可以通过 prompt 实现：
bool
prompt  “SMDK2440 with S3C2440 CPU module”
    depends on ARCH_S3C2440 ： depends on 是关键字，也就是当前的配置，是依赖于 ARCH_S3C2440 ，只有当 ARCH_S3C2440 被选中的时候，当前才会显示配置信息。

    default y if ARCH_S3C2440 ： default 和 if 是关键字，也就是默认的状况下是 “y”，也就是选中，编译进内核；同时，需要 ARCH_S3C2440 被选中，其实这个 if 条件，也是可以没有的。

    select CPU_S3C2440 ： select ，反依赖，也就是当当前的配置信息被选上的时候，那么这个反依赖 CPU_S3C2440 ，也会被选上，

    help ：关键字，帮助信息，

（2）依赖菜单的实现

    依赖菜单的实现，是如果后面的菜单依赖于前面的菜单的话，那么后面的就是前面菜单的子菜单，如果父菜单设置为 y 的话，那么后续的子菜单就都是可见的；当父菜单是 n 的时候，，子菜单就是被隐藏。
config    parent-caidan
    bool    “ enable load XXX”


config   child-caidan
    depends on parent-caidan
只有当 parent-caidan 被选上的时候，child-caidan 菜单选项才会被显示出来，以供选择。

（3）choice 条目

以多个条目的方式显示出来，以供用户的选择。
choice
xxxxx
xxxx
xxxx
endchoice
例子：
choice
prompt “choice list”
config   aaaaaa
    bool
    prompt “xxxxxxxxx” 
    help “xxxxx”

config    bbbbb
    bool
    prompt  “xxxxx”
    help “xxxxxx”
endchoice
当光标选中 “choice list” 菜单之后，enter 之后，就会出现 aaa 和 bbb 的两个菜单，以供选择使用。

（4）引入下级目录的 Kconfig
source   ” /绝对路径/Kconfig“
这样就引入了新的 Kconfig文件



2.1.2、MakeFile 学习

   主要介绍了子目录下的kbuild MakeFile进行基本的介绍，因为子目录的 MakeFile 和kconfig 才需要程序要去改动。

（1）单个目标编译

    将指定的目标文件编译进去内核，或者是模块的形式，文件是 test.c
obj-y += test.o

obj-m +=test.o
(2)多文件模块

一个模块 qqq，由多个文件，比如 test1.c、test2.c、test3、c
obj-$(CONFIG_QQQ) += qqq.o
qqq-y := test1.o test2.o test3.o
编译模块 QQQ，是在 Kconfig 里面被配置过的话，当配置菜单设置为 y 的时候，那么，就会将 qqq.o 编译进内核，而模块包含了 test 三个文件，所以会江北test0.o、test1.o、test2.o v 编译进去 qqq 模块。

（3）目录层次的问题

当 MakeFile 文件需要编译下层的文件的时候，那么
obj-$(CONFIG_QQQ) += qqq/
    当 CONFIG_QQQ 在菜单被设置为 y 或者 m 的时候，kbuild 就会把 qqq 目录列入到向下迭代的目标当中，也就是后续会继续进行 MakeFile。

2.1.3、自己添加驱动代码目录和子目录

    假如要遭 /driver 目录为 arm 添加 test 驱动，添加的目录如下：

    test 目录是在 /driver 目录下，添加新的目录和子目录，因此都需要添加 MakeFile和 Kconfig 文件。而 test 目录下新增的了 MakeFile 和 Kconfig 了，它的父目录必须做一些修改，使得后续添加的 Kconfig 和 MakeFile 能被引用。

（1）新增 test 目录下的 Kconfig：

menu "TEST DRIVER"

config TEST
    bool "test support"
    defatly n
config TEST_FOR_USER
    bool "test for user interface"
    depends on CONFIG_TEST

endmenu

创建 TEST_DRIVER 菜单，菜单里面有 test support 和 test for user interface 两个菜单选项，等待用户的选择，当 test support 被选为 y 的时候，test for user interface 才会显示出来。

（2）修改 arch/arm/Kconfig

为了使得这个 Kconfig 能起作用，就要修改 arch/arm/Kconfig 文件，对 arch/arm/Kconfig 增加：
source "drivers/test/Kconfig"

也就是说，这个 source 使用新的 Kconfig 可以被引用。这样，自己定义的 Kconfig 文件，正式生效。、

（3）test 目录下增加 MakeFile 文件

test 目录下的 MakeFile文件，实现对当前目录文件的指导编译，和下一个目录下的文件编译：
# /driver/test/Makefile

obj-$(CONFIG_TEST)  +=  test.o test_client.o test_queue.o 
obj-$(CONFIG_TEST_USER)  +=  test_ioctl.o

obj-$(CONFIG_TEST_CPU)  += cpu/
当在菜单选中 CONFIG_TEST 为 y 或者为 m 的时候，就会编译后面指定的文件，后面的也是一样。因为砸他 test 目录下，是还有 CPU 子目录的，我们设定的时候，这个是为 arch/arm 下设定的平台驱动，所以假定 CONFIG_TEST_CPU 在其他地方被设置之后，就会编译 CPU 这个子目录。

（4）cpu 子目录也是需要添加 MakeFile 文件

只需要添加 MakeFile 指导编译文件就可以，不用添加 KCconfig 文件，因为这个选项是假定 arm 下面的结构CONFIG_TEST_CPU 被选中之后，就会跳转到 CPU 目录下进行编译；而不是通过 menuconfig 界面，指定编译。

MakeFile 文件如下，
# /driver/test/CPU/Makefile

obj-$(CONFIG_TEST_CPU)  += cpu.o

（5）test 的父母的 MakeFile 添加脚本

test 下添加了 MakeFile文件，问了使这个MakeFile 文件生效，所以需要在 test 的父目录，也就是 driver 目录下的 MakeFile 文件，添加脚本。
# /driver/MakeFile

obj-$(CONFIG_TEST) += test/
通过在父母路添加的这句脚本，使得父目录的 MakeFile 遍历 MakeFile 的时候，就会走进 test 进行编译，使得 test MakeFile 生效。

因此，全新的生成的文件目录结果是:

三、内核的编码风格

Linux 的编码风格，和一般的 window 风格不一样，这些风格是在 document /CodingStyle 文件里面，有比较详细的描述。

3.1、命名风格的差异

在window 中，一般是这样方式命名宏、变量和函数
#define PI 3.1415926
int minValue, maxValue;
void SendData();

宏代码上，使用全部大写的方式；而变量，第一个单词是全部小写，后面单词的第一个字母是大写；函数则所有的单词第一个字母，都是大写。

在 Linux 中，则是这样命名：
#define PI 3.1415926
int min_value, max_value;
int send_data();
可见，在宏命令是是一样的，都是大写。但是在变量和函数命名上，下划线是大行其道，而且，也不再用字母的大写。

3.2、括号

缩进使用的是 TAB ,而 {} 使用的原则如下，

（1）对于结构体、if、for、while、switch，｛不另起一行，比如
struct var_data {
    int data;
        char data[10];
}

if (a  ==  b){
    a = c;
    d = a;
}  // 当 if 后面之后一行的时候，就不要爱括号了

for (i = 0; i < 10; i++ ){
    XXXX;
    XXXX
}    //  for 西面只有一行代码的时候，就不要括号了
显然，在 if、for、while、switch 后面，是马上接的空格。

同时，else 是不另起一行的，
if (){
    XXX
    XXX
}  else  {
    XXXXX
    }
但是，函数的括号，一直都是另起一行的，
int  add(int a,  int b)
{
    XXX
    XXX
}

（2）switch 与 case 对于

switch (*buf) {
case 0 :
    XXXX;
    break;
case 1;
    xxxx
    brea;

default :
    break;
}

（3）代码的检查

为符合Linux 内核对编码的风格，内核的 scripts/checkpatch.pl 提供了检查代码风格的脚本，
chmod a+x  checkpatch.pl

./checkpatch.pl --no-tree -file /路径/1.c

这里需要注意两个命令，一个是 –no-tree 和 - file，

-file  :  指定文件，
--no-tree : 修改路径，因为 checkpatch.pl 默认都是从顶层的目录开始，当使用这个命令的时候，就可以从任意的目录，进行代码风格的校验

所以，针对下面代码进行校验：

for(i = 0; i< 10; i++)
{
    i++;
    i++;
}

执行命令：
./checkpatch.pl --no-tree -file /work/nfs_root/1.c 
结果为：

#12: FILE: 1.c:12:
+    for(i = 0; i< 10; i++)
+    {

ERROR: spaces required around that '<' (ctx:VxW)
#12: FILE: 1.c:12:
+    for(i = 0; i< 10; i++)
                 ^

ERROR: space required before the open parenthesis '('
#12: FILE: 1.c:12:
+    for(i = 0; i< 10; i++)

total: 3 errors, 0 warnings, 20 lines checked

1.c has style problems, please review.  If any of these errors
are false positives report them to the maintainer, see
CHECKPATCH in MAINTAINERS.

可见，将上面的错误的代码风格都找了出来。

posted @ 2016-05-02 15:08 qxj511 阅读(402) 评论(0) 编辑收藏举报

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2、内核基本学习

一、Linux内核源代码的目录结构学习

二、内核的编译以及加载

2.1、Linux内核的编译

2.1.1、Kconfig 学习

2.1.2、MakeFile 学习

2.1.3、自己添加驱动代码目录和子目录

三、内核的编码风格

3.1、命名风格的差异

3.2、括号

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