Linux内核源码分析方法(2)

针对这些问题,我个人是这样理解的。如果没有接触过大型软件项目,可能分析Linux内核代码是一个很好的积累大型项目经验的机会(确实,Linux代码是我目前接触到的最大的项目了!)。如果你对计算机底层了解的不够透彻,那么我们可以选择边分析边学习的方式去积累底层的知识。可能刚开始分析代码的进度会稍显迟缓,但是随着知识的不断积累,我们对Linux内核的“业务逻辑”会逐渐明朗起来。最后一点,如何从全局的角度把握分析的源码,这也是我想与大家分享的经验。

三、内核源码分析方法

第一步:资料搜集

从人认识新事物的角度来讲,在探索事物本质之前,必须有一个了解新鲜事物的过程,这个过程是的我们对新鲜事物产生一个初步的概念。比如我们想学习钢琴,那么我们需要先了解弹奏钢琴需要我们学习基本的乐理、简谱、五线谱等基础知识,然后学习钢琴弹奏的技巧和指法,最后才能真正的开始练习钢琴。

分析内核代码也是如此,首先我们需要定位要分析的代码涉及的内容。是进程同步和调度的代码,是内存管理的代码,还是设备管理的代码,还是系统启动的代码等等。内核的庞大决定着我们不能一次性将内核代码全部分析完成,因此我们需要给自己一个合理的分工。正如算法设计告诉我们的,要解决一个大问题,首先要解决它所涉及的子问题。

定位好要分析的代码范围,我们就可以动用手头的一切资源,尽可能的全面了解该部分代码的整体结构和大致功能。

这里所说的一切资源是指无论是Baidu、Google大型网络搜索引擎,还是操作系统原理教材和专业书籍,亦或是他人提供的经验和资料,甚至是Linux源码提供的文档、注释和源码标识符的名称(不要小看代码中的标识符的命名,有时它们能提供关键的信息)。总之这里的一切资源指的就是你能想到的一切可用资源。当然,我们不太可能通过这种形式的信息搜集获得所有的我们想要的信息,我们只求尽可能全面即可。因为信息搜集的越全面,之后分析代码的过程能使用的信息就更多,分析过程的困难就会越小。

这里举一个简单的例子,假定我们要分析Linux的变频机制实现的代码。目前为止我们仅仅是知道这个名词而已,透过字面含义我们可以大致猜测它应该和CPU的频率调节相关。通过信息搜集,我们应该能得到如下的相关的信息:

1.CPUFreq机制。

2.performance、powersave、userspace、ondemand、conservative调频策略。

3./driver/cpufreq/。

4./documention/cpufreq。

5.P state和C state。

……

分析Linux内核代码如果能搜集到这些信息,应该说是非常“幸运”了。毕竟有关Linux内核的资料确实不如.NET和JQuery那么丰富,不过这相比于十数年前,没有强大的搜索引擎,没有相关的研究资料的时期应该称得上是“大丰收”时代了!我们通过简单的“搜索”(可能会花费一到两天的时间吧),甚至找到了这部分代码所在的源码文件目录,不得不说这样的信息简直是“价值连城”!

第二步:源码定位

从资料搜集中,我们“有幸”找到了源码相关的源码目录。但是这并非意味着我们的确就是分析这个目录下的源代码。有时我们找到的目录有可能是分散的,也有时我们找到的目录下有很多和具体机器相关的代码,而我们更关心的是待分析代码的主要机制,而非与机器相关的特化代码(这样更有助于我们理解内核的本质)。因此,我们需要对资料中涉及代码文件的资料进行仔细甄选。当然,这一步也不太可能一次性完成,谁也不能保证一次就能选择出所有待分析的源码文件而且一个不漏。但是我们也不必担心,只要我们能抓住大多数模块相关的核心源文件,通过后期对代码的具体分析,就很自然的把它们全部找出来。

回到上述的例子中,我们认真的阅读/documention/cpufreq下的文档说明。目前的Linux源码会把模块相关的文档说明保存在源码目录的documention的文件夹下,如果待分析的模块没有文档说明,这多少会增加定位关键源码文件的难度,但是不会导致我们找不到我们要分析的源码。通过阅读文档说明,我们至少能关注到/driver/cpufreq/cpufreq.c这个源文件。通过这个对源文件的文档说明,结合之前搜罗到的调频策略,我们很容易关注到cpufreq_performance.c、cpufreq_powersave.c、cpufreq_userspace.c、cpufreq_ondemand、cpufreq_conservative.c这五个源文件。所有涉及的文件都找完了吗?不用担心,从它们开始分析,迟早能找到其他的源文件。如果在windows下使用sourceinsight阅读内核源码的话,我们通过函数的调用和查找符号引用等功能,结合代码的分析可以很方便的找到另外的文件freq_table.c、cpufreq_stats.c和/include/linux/cpufreq.h。

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/16268.html