Как просмотреть и просмотреть исходный код ядра Linux? — Подсказка по Linux
Ядро Linux — это ядро операционной системы (ОС), которое позволяет ей поддерживать оборудование, протоколы и многое другое и управлять ими. В этом руководстве будет кратко объяснена структура исходного кода ядра. Корневая папка ядра, расположенная в / usr / src /, обычно / usr / src / linux *, содержит его исходный код, подобный тому, который вы можете просмотреть по адресу https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/tree/?h=v5.1.3
Исходный каталог содержит следующие подкаталоги, называемые дерево ядраизучение структуры дерева ядра и функции каждого пути — это первый шаг к просмотру ядра.
Корневой каталог дерева ядра:
Документация/: исходная документация ядра.
ЛИЦЕНЗИИ /: Он содержит лицензии, которые должны применяться к исходному тексту ядра и отдельным исходным файлам, которые могут иметь разные лицензии. Внутри этого каталога вы найдете 3 подкаталога: предпочтительный (GNU GPL), исключения перечислены в файле КОПИРОВАНИЯ и Другой.
арка /: исходные коды для конкретных архитектур (например, powerpc, x86 и т. д.). Внутри этого каталога вы найдете подкаталоги, принадлежащие каждой поддерживаемой архитектуре: i386, sparc, arm и т. Д.
блокировать/: Уровень блочного ввода-вывода, содержит код для управления блочными устройствами (такими как жесткие диски, DVD, гибкие диски и т. д.) и их запросы.
Сертификаты /: сертификаты и файлы подписи, чтобы включить подпись модуля, чтобы ядро загружало подписанные модули, это может быть полезно для предотвращения запуска вредоносного кода с такими модулями ядра, как руткиты.
Крипто /: Крипто API. Содержит криптографические шифры, которые решают задачи шифрования и сжатия.
драйверы /: Драйверы аппаратных устройств. Содержит код драйверов устройств для поддержки оборудования. В этом каталоге вы найдете подкаталоги для каждого оборудования, такого как видео, Bluetooth и т. Д. (Любое поддерживаемое оборудование).
fs /: код для виртуальной файловой системы и дополнительных файловых систем. Этот каталог содержит код для поддержки, чтения и записи файловых систем.
включают/: заголовки ядра. Этот каталог содержит заголовки C для файлов ядра, таких как функции для компиляции кода.
в этом/: загрузка ядра. Содержит исходный код, связанный с инициализацией ядра. Исходный код хранится в файле с именем mainc.c в каталоге /init. Код инициализирует ядро и некоторые начальные процессы.
ipc /: Межпроцессное взаимодействие, такое как сигналы и каналы.
ядро /: Основные подсистемы, такие как код обработки сигналов планировщика и т. Д.
lib /: библиотечные подпрограммы стандартные строковые операции, операции, зависящие от оборудования, отладочные подпрограммы и код синтаксического анализа командной строки.
мм /: Управление памятью и виртуальной памятью. Ядро управляет как оборудованием, так и виртуальной памятью (свопинг). В этом каталоге хранится код для управления памятью.
сеть/: Сетевой стек. Содержит код, связанный с протоколами связи, такими как IP, TCP, UP и т. Д.
образцы /: пример кода и файлы конфигурации.
скрипты /: скрипты для сборки ядра.
безопасность/: Модуль безопасности Linux (LSM) — это структура, позволяющая использовать политики безопасности для управления модулями.
звук/: Звуковая подсистема, здесь вы найдете звуковые драйверы и код, связанный со звуком, например ALSA,
инструменты/: инструменты для разработки сжатого ядра, такие как ACPI, cgroup, инструменты тестирования USB, тестовый модуль vhost, инструменты GPIO, IIO и spi, инструмент внутренней энергетической политики и многое другое.
usr /: initramfs, который укореняет файловую систему и init в кеш памяти ядра.
virt /: Виртуализация, этот каталог содержит модуль KVM (Kernel Virtual Machine) для гипервизора.
Это основные подкаталоги дерева ядра и их функции, надеюсь, они вам пригодятся.
How to View and Browse the Linux Kernel Source?
This article briefly explains the Linux kernel is and how to browse its source code.
This tutorial is optimized for inexperienced Linux users and programmers who want to read the kernel source code or become Linux kernel developers. The Linux kernel is universal; therefore, the present document is useful for all Linux distributions.
By reading this article, you will understand what the kernel is, how it is structured and how to browse through its components. This article was initially written in 2019 and updated in 2022.
What Is the Linux Kernel and How To Browse It
The Linux kernel is the main component allowing interaction between the software and the hardware with the help of device drivers. You can think about the Linux kernel as a translator allowing communication between programs, the hardware, and the user interface.
Learning how to browse the Linux kernel is the first step for any programmer who wants to become a kernel developer. It is also useful for programmers or users who want to read its source code or modify it.
The Linux Kernel Structure
The Linux kernel is structured with directories and subdirectories known as “kernel tree”, users can browse to access specific sections of the whole code. This allows users and developers to focus on specific parts of the code.
Except for the Slackware Linux distribution, whose kernel is maintained by a single person, the rest of the Linux distributions’ huge developers’ community divide tasks based on the kernel tree. In contrast, several developers focus on drivers, others focus on security, and others on virtualization.
The kernel source tree is the following structure described through which users can browse the source code:
Viewing and Browsing the Linux Kernel Source Code
Usually, when we install Linux, we don’t include the source code. We can install Linux and keep the source code in our system. But most users discard it to download a smaller ISO image. After all, you can download the source code later if you need it.
If the kernel source code is present in your system, you can find it under the /usr/src/linux- directory, where must be replaced with the source code kernel version you are dealing with.
You also can find the last kernel source code at https://github.com/torvalds/linux.
As you can see in the previous screenshot or at the provided URL, within the source code tree, we can find the following main directories and files:
- arch: This directory contains source codes for different system architectures supported by the Linux kernel.
- block: The block I/O layer directory contains code for the management of block devices (such as hard disks, DVDs, floppy disks, etc.) and their requests.
- certs: The certs directory contains certificates and signs files to allow module signatures for the kernel to load signed modules. This can be useful to prevent malicious code from running within kernel modules like rootkits.
- COPYING: This file has information about licenses for the source code
- CREDITS: A partial listing of people who have contributed to the linux kernel source code
- Crypto: This directory contains cryptographic ciphers, which handle cryptographic and compression tasks.
- Documentation: As its name suggests, this directory includes all documentation about all kernel components.
- drivers: The drivers directory contains source code for device drivers to support hardware. Inside this directory, you’ll find subdirectories for each hardware, such as video, Bluetooth, etc. (any supported hardware).
- Fs: This directory contains sources for file systems, including virtual file systems, plus read and write file systems.
- include: This directory contains C headers for kernel files, such as functions to compile code.
- init: The init directory contains source code related to the boot process and the initialization of the Linux kernel. The source code is stored in a file named mainc.c within the /init directory. The code initializes the kernel and some initial processes.
- ipc: Inter-Process Communication, such as signals and pipes.
- Kbuild: The Kbuild file indicates object files for vmlinuz.
- Kconfig: The Kconfig file is used to disable or enable kernel features. Users deal with running the “make menuconfig” command.
- kernel: The kernel directory includes core subsystems, such as scheduler signal handling code.
- lib: This directory includes library routines, common string operations, hardware-dependent operations, debugging routines, and command-line parsing code.
- LICENSES: It contains the licenses to be applied to the kernel source and individual source files, which may have different licenses. Inside this directory, you will find four main subdirectories containing supported licenses like LGPL-X, Apache license, etc.
- MANTAINERS: The MAINTAINERS file shows the kernel maintainers’ list and instructions to submit kernel changes.
- Makefile: This file reads the .config file and builds modules and vmlinux.
- mm: The Linux kernel manages hardware and virtual memory (swap). This is the directory where the source code for memory management is stored.
- net: The net directory contains the network stack. Here, you can find code related to communication protocols, such as IP, TCP, and UP.
- README: The README file refers to guides for kernel developers in the Documentation directory previously described.
- Samples: The samples directory includes kernel and configuration files sample code.
- scripts: Here are stored the necessary scripts to build the Linux kernel.
- security: The security subdirectory contains the Security-Enhanced Linux (SELinux) security framework.
- sound: Here, you can find the sound subsystem, including sound drivers, driver architectures, and code related to sound, such as ALSA.
- tools: Here are tools for compressed kernel development, such as ACPI, cgroup, USB testing tools, vhost test module, GPIO, IIO and SPI tools, and Inter energy policy tool.
- usr: here, usr stores the initramfs, which roots the filesystem and init in the kernel memory cache. Code included allows you to execute code in user space in the boot process when the kernel isn’t fully loaded.
- virt: The virtualization directory contains the KVM (Kernel Virtual Machine) module for hypervisors, including architectures.
These are all top files and directories included in the main kernel source directory. You can browse each section depending on your needs. Once you understand the purpose of all files and directories listed above, subdirectories are pretty intuitive.
Conclusion
As you can see, this article was written for novel and medium users to understand the basics of the Linux kernel. Yet, some knowledge on development under Linux, hardware, and operating system characteristics is necessary for practical use. The previous lecture is excellent as an introduction to the Linux kernel structure and Linux distribution. Keep in mind that the Linux kernel evolves periodically. That’s why we keep the previously described content up-to-date.
We hope you found this article useful. Keep reading LinuxHint for more Linux professional articles.