linux linux内核源代码目录代码中怎样检测hub电信号
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时间：2017-07-11 10:20
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Linux内核驱动程序整理之三
USB设备驱动程序
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内核是 Linux-2.6.22.6
内核中usb设备驱动程序的框架
& & & &&&& & & & 用户空间
App ..........................................................
& & & && && & usb设备驱动程序
内核空间 ...................................................
& & & && && && &&&usb核心层
& && && && & ..................................................
& & & && && &&&usb总线驱动程序
................................................................
硬件& && && && && & usb主机控制器
& & & && &..................................
& & & && && & UHCI&&OHCI& & EHCI
.................................................................
& & & && && && && & USB设备
从这样分层结构我们可以看出usb核心层起着非常重要的作用，一方面为usb设备驱动程序提供接口，另一方面也为usb总线驱动程序提供接口，其中usb总线驱动程序是直接与硬件打交道的，它提供对硬件操作的读写函数，但是他不知道数据的具体意义，usb设备驱动程序知道数据的具体意义。
usb总线驱动程序框架分析:
static int __init usb_init(void)
& & & & retval = bus_register(&usb_bus_type);//usb总线注册
& & & & & & & & kset_register(&bus-&devices);//在/sys/bus/usb/目录下创建 devices
& & & & & & & & kset_register(&bus-&drivers);//在/sys/bus/usb/目录下创建 drivers
& & & & & & & & klist_init(&bus-&klist_devices, klist_devices_get, klist_devices_put);//这个是初始化devices链表
& & & & & & & & klist_init(&bus-&klist_drivers, NULL, NULL);初始化driver链表
& & & & retval = usb_host_init();
& & & & & & & & usb_host_class = class_create(THIS_MODULE, &usb_host&);//这个创建了一个 usb_host类②
& & & & int usb_major_init(void)
& & & & & & & & error = register_chrdev(USB_MAJOR, &usb&, &usb_fops); //这个创建了一个usb_fops&&①
& & & & retval = usb_register(&usbfs_driver);&&//usb驱动的注册
& & & & retval = usb_hub_init();&&//初始化一个usb hub
& & & & & & & & usb_register(&hub_driver) //将hub.c下的hub_driver加入到 usb总线下的驱动链表里面
& & & & & & & & & & & & new_driver-&drvwrap.driver.bus = &usb_bus_ //指定增加驱动的类型
& & & & & & & & & & & & new_driver-&drvwrap.driver.probe = usb_probe_
& & & & & & & & & & & & retval = driver_register(&new_driver-&drvwrap.driver); //这里注册的是 hub_driver-&drvwrap.driver
& & & & & & & & & & & & & & & & bus_add_driver(drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & error = driver_attach(drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & bus_for_each_dev(drv-&bus, NULL, drv, __driver_attach);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & while ((dev = next_device(&i)) && !error) 这里是一个循环 遍历总线上的所有设备
& & & & & & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &error = fn(dev, data);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && & fn =__driver_attach
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & driver_probe_device(drv, dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if (drv-&bus-&match && !drv-&bus-&match(dev, drv))
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = dev-&bus-&probe(dev); //先使用总线的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 如果失败
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 在使用ret = drv-&probe(dev);//driver的probe函数&&而由上面的分析可知 drv-&probe =usb_probe_
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 分析usb_probe_interface
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_driver *driver = to_usb_driver(dev-&driver);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_interface *intf = to_usb_interface(dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_device *& & & & udev = interface_to_usbdev(intf);& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & id = usb_match_id(intf, driver-&id_table); //这个是匹配接口与驱动的id_table
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if(id)
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && &error = driver-&probe(intf, id);//这里面就调用了 usb_driver的probe函数 (这里会调用到我们自己编写的usb设备驱动程序)也有可能调用到hub的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 现在来分析hub的probe函数
& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&hub_configure(hub, endpoint)
& & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &hub-&buffer = usb_buffer_alloc(hdev, sizeof(*hub-&buffer), GFP_KERNEL,&hub-&buffer_dma);//目的
& & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &pipe = usb_rcvintpipe(hdev, endpoint-&bEndpointAddress); //源
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &maxp = usb_maxpacket(hdev, pipe, usb_pipeout(pipe));//长度
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);//分配一个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &usb_fill_int_urb(hub-&urb, hdev, pipe, *hub-&buffer, maxp, hub_irq,
& & & & & & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && & hub, endpoint-&bInterval);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb-&transfer_dma = hub-&buffer_
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb-&transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP; //上面是填充这个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub_activate(hub);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && &&&status = usb_submit_urb(hub-&urb, GFP_NOIO); 提交这个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && &&&static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(khubd_wait);//定义一个等待队列& &
由于刚开始的时候假设usb设备还没有，，，，因此 hub的probe函数还不会执行&&一次执行下面的操作
& & & & & & & & khubd_task= kthread_run(hub_thread, NULL, &khubd&); //在这里开启一个hub_thread线程
& & & & & & & & & & & & & & & & hub_thread
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_events(); //这个函数是至关重要的，，，，，它涉及到usb设备描述符的获取操作
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & while(1)//这是一个循环 就是一直在这里循环检测&&如果有了usb设备的插入 就会调用usb_driver的probe函数 提交urb&&然后退出循环 ，线程进入休眠状态
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && & {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && &&&for (i = 1; i &= hub-&descriptor-&bNbrP i++) {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_port_connect_change(hub, i,portstatus, portchange);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev-&bus, port1); //分配一个usb_device结构体
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & choose_address(udev); //
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & devnum = find_next_zero_bit(bus-&devmap.devicemap, 128,bus-&devnum_next); //选择一个空的设备usb号
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_port_init (struct usb_hub *hub, struct usb_device *udev, int port1,
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_set_address//设置设备号
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && && &usb_get_device_descriptor(udev, 8);//获得设备描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && && &usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);//再次获得整个设备的描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & status = usb_new_device(udev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &&&& & & & usb_get_configuration(udev);//获得usb设备的配置描述符，接口描述符，端点描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & udev-&dev.devt = MKDEV(USB_DEVICE_MAJOR, (((udev-&bus-&busnum-1) * 128) + (udev-&devnum-1)));
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & device_add(&udev-&dev);③
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & error = bus_add_device(dev) //将usb_device设备添加到usb总线旗下的设备链表里面
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & bus_attach_device(dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = device_attach(dev);//这个就会被调用
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = bus_for_each_drv(dev-&bus, NULL, dev, __device_attach);& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & __device_attach
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if (drv-&bus-&match && !drv-&bus-&match(dev, drv))//调用bus的match函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = really_probe(dev, drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = dev-&bus-&probe(dev);//首先调用bus的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = drv-&probe(dev);//在调用drv的probe函数& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 向下最终就会调用到 usb_driver里面的probe函数&&当然也会调用到我们自己编写的usb设备驱动程序
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & && && & & & wait_event_interruptible(khubd_wait,!list_empty(&hub_event_list) ||kthread_should_stop()) //将当前进程休眠
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
下面分析休眠唤醒
唤醒情况①
在hub的probe函数中 我们已经提交了一个urb&&他的回调函数为
static void hub_irq(struct urb *urb)
& & & & & & & & kick_khubd(hub);
& & & & & & & && &&&if (list_empty(&hub-&event_list)) {
& & & & & & & && && && && &list_add_tail(&hub-&event_list, &hub_event_list);
& & & & & & & && && && && &wake_up(&khubd_wait);}//在这里休眠被唤醒了& &(当urb提交成功并且有数据传过来的时候，就会唤醒这个队列 )
唤醒情况②
void usb_kick_khubd(struct usb_device *hdev)
& & & & kick_khubd(hdev_to_hub(hdev));
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楼主您好，我最近在尝试SPI驱动设计，并且要使用微控制器内部的SSP控制器，请问楼主有没有做过这个，很想向您学习一下。
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楼主您好，我最近在尝试SPI驱动设计，并且要使用微控制器内部的SSP控制器，请问楼主有没有做过这个，很想向 ...
在Linux下吗？先找一本原理性的书看一下，再看看驱动例子
ARM入门经典好书：《ARM Linux入门与实践》
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《Linux 内核修炼之道》精华版
1 前言..........................................................................................................................................................5本书的组织形式 ..............................................................................................................................6精华版方法论部分导读 ......................................................................................................................8Linux大史记....................................................................................................................................9 内核学习的方法论 ..........................................................................................................................9 驱动开发的方法论 ........................................................................................................................12 Linux内核问题门..........................................................................................................................13缅怀已逝的十八年() ............................................................................................14Linux诞生记..................................................................................................................................15 泰坦尼克的狂潮 ............................................................................................................................16缅怀已逝的十八年() ............................................................................................17提前发生的革命 ............................................................................................................................17 和平,爱情和Linux ......................................................................................................................19缅怀已逝的十八年() ............................................................................................20Ubuntu4.10 ................................................................................................................................20 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《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(16)――子系统的初始化:那些入口函数...........90 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(17)――子系统的初始化:以PCI子系统为例 ....96 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(18)――选择发行版 ............................................101 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(19)――不稳定的内核API .................................104 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(20)――学会使用GIT .........................................106 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(21)――二分法与PRINTK().............................. 110二分查找法的基本原理 .............................................................................................................. 110 printk()........................................................................................................................................ 1114 前言至此落笔之际,恰至 Linux 问世 18 周年,18 年的成长,如梦似幻,风雨颇多,感慨 颇多. 犹自忆起多年以前一位前辈训导时的箴言: 今天的必然正是由之前一系列的偶然所决定 的.过去的某年某月,我偶然初识 Linux 就身陷其中,至今仍找不到出去的路,而正是这次 乃至之后的多次偶然相联合,从而决定了今日的我要在此写下这些话.那么,当您偶然地拿 起这本书,偶然地看到这段话,您是否会问自己:这样的偶然又会导致什么样的必然? 如果您依然决定继续这次的偶然之旅, 那么首先请认识两个人, 准确的说是一个人和一 只企鹅.这个人自然就是 LinusTorvalds,我们也可是称他为 Linus 或李纳斯,正是这位来 自芬兰的天才,在 1991 年 1 月 2 日,攥着在圣诞节和生日得到的钱,偶然地做出了一个重 大的财政决定,分期三年买一台价格 3500 美元得相貌平平得计算机,从而 Linux 开始了.
企鹅则是 Linux 的标志,很多人可能不知道 Linus,但是却可能知道这只企鹅,这是一 个奇怪的现象,就像很多人知道微软,却不知道比尔盖茨.不管怎么说,是 Linus 塑造了这 只企鹅,并让它有一副爽透了的样子,就像刚刚吞下一扎啤酒.除此之外,这只企鹅还要很 特别,其他的企鹅都是黑嘴巴黑脚蹼,但它却是黄嘴巴黄脚蹼,这使它看上去好像是鸭子与 企鹅的杂交品种,也许它是唐老鸭在南极之旅中与一只当地企鹅一夜倾情的结晶. 其次,在您继续之前,我还想请您问自己一个问题:我在强迫自己学习内核么?我很希 望您能回答不是,但希望与现实往往都有段不小的距离,因为很多时候,我都发现身边的人 是因为觉得内核很高深而强迫自己喜欢的. 强迫自己去喜欢一个人是多么痛苦的事情. 或许, 针对这个问题, 最让人愉悦的回答是 &说实话, 我学习的热情从来都没有低落过. 正如 Linus &5 在自己的自传《JustforFun》中希望的那样.本书的组织形式本书将 Linux 内核的学习分为四个层次:全面了解,掌握基本功;兴趣导向,选择重点 深度钻研;融入社区,参与开发做贡献;坚持,坚持,再坚持.总结起来,就是&全面了解 抓基本,兴趣导向深钻研;融入社区做贡献,坚持坚持再坚持.(如果您是一个修真小说爱 & 好者,尽可以将其与炼气,筑基,结丹和元婴等层次相对应. ) 第一层次修炼的内容包括了前三章, 目的是希望您能够对 Linux 以及内核有个全面的认 识和了解,掌握分析 Linux 内核源代码的分析方法. 第 1 章主要介绍了 Linux 的 18 年成长史, 或许您会乐意陪我一起缅怀下这过去的十八 年. 第 2 章介绍内核的配置和编译过程,和任何大型软件源码的学习一样,学会编译和配 置是第一步. 第 3 章介绍学习内核需要的基础,内核的体系结构,目录结构,代码特点,浏览内核 代码的工具,最后,突出强调了内核源码分析过程中极为重要的两个角色――Kconfig 和 Makefile,并以 USB 子系统为例,演示了如何利用这两个角色进行代码分析. 第二层次的修炼包括了第 4～11 章的内容,对内核多数部分的工作原理进行介绍.按 照认识的发展规律, 在第一层次修炼中已经对内核有个全局的认识和了解之后, 接下来就应 该以兴趣为导向,寻找一个子系统或模块,对其代码深入钻研和分析,不懂的地方就通过社 区,邮件列表或者直接发 Email 给 maintainer 请教等途径弄懂,切勿得过且过,这样分析 下来,对同步,中断等等内核的很多机制也同样会非常了解,俗话说一通则百通就是这个道6 理. 因此第二层次的各个章节里, 只是阐释重点的概念和工作原理, 帮助您在分析该部分代 码时进行理解,并不求详尽. 第 4 章讨论系统的初始化,万事开头难,系统的初始化是一个很复杂的过程,不过对 于内核源码的学习来说, 以这个部分开始应该是个不错的选择. 特别是子系统初始化的讨论, 应该是您选择任何内核子系统开始分析时都需要了解的内容. 第 5 章讨论系统调用,它是应用程序和内核间的桥梁,学习并理解它是我们走向内核 的一个很好的过渡. 第 6 章讨论内核的中断处理机制,包括几乎任何一本内核书籍都没有涉及的通用 IRQ 层. 第 7 章讨论进程的内核抽象,以及进程如何被创建和销毁.如果我们将计算机上运行 的操作系统以及各种各样的软件看作一系列有机的生命体, 而不是死的指令集合, 那么这就 是一个进程的世界, 只不过与我们人类世界不同的是, 进程世界里的个体是一个一个鲜活的 进程, 而不是人. 人的世界有道德与法律去制约管理, 进程的世界同样也有自己的管理机制, 这就是第 7 章所要展示的内容――进程管理. 第 8 章讨论进程的调度,重点讨论了在内核历史上具有重要地位的 O(1)调度器和最新 的 CFS 调度起. 第 9 章讨论内存管理,内存就是进程的家,这里讨论内核如何为每个进程都分配一个 家,并尽量的去做到&居者有其屋& ,以及保证每个家的安全. 第 10 章讨论文件系统,主要是虚拟文件系统(VFS) ,它通过在各种具体的文件系统之7 上建立一个抽象层,屏蔽了不同文件系统间的差异. 第 11 章讨论设备驱动, 对于驱动开发来说, 设备模型的理解是根本, spec, datasheet 与内核源代码的利用是关键. 通过第二层次的修炼, 您应该对至少一到两个部分有了很深入的理解, 对内核代码采用 的通用手法也已经很拈熟,那么您应该开始进入第三层次,努力融入到内核的开发社区,此 时的您已经不会再是社区中潜水小白的角色, 而是会针对某个问题发表自己的见解. 您已经 可以尝试参与到内核的开发中去, 即使仅仅修改了内核中的一个错误单词, 翻译了一份大家 需要的文档,也是做出了自己的贡献,会得到大家的认可. 本书中第三层次只包括了两章的内容,这是因为内核的修炼之道越往后便越依赖于自 己,任何参考书都替代不了自己不断的反思与总结. 第 12 章讨论参与内核开发需要了解的一些基础信息. 第 13 章讨论了内核的调试技术,与第 12 章一样,您可以仅仅将这些内容看成内核修 炼中的一些 tips. 至于最后的第四层次,更是仅有两个字――坚持.能够在内核的修炼之道上走多远, 都取决于我们能够坚持多久,或许一个用一个公式概括更为合适:心态+兴趣+激情+时间 +X=Y. 革命尚未成功,我等仍需努力.――与君共勉之. 精华版方法论部分导读到目前为之,博客上分享的精华篇都可以归为方法论的范畴,在很多时候,都是方法论8 要比细节紧要得多. 而这些精华篇又可细分为三个专题: Linux 大史记; 内核学习的方法论; 驱动开发的方法论.Linux大史记除去那些精彩的&门& ,我们生活中乏味的事情太多了,所以不希望再去按惯例花个一 二页的篇幅乏味的写个&Linux 简介& ,就将几天中出去溜弯的时间贡献了出来,逐年逐月 的搜集整理了一些 Linux 成长过程中所发生的重要的事情,抑或一些非常有趣儿的事情. 开始时本以为这是一件很轻易的事,起码应该比统计公布房价上涨多少的事情轻易的 多,利用 google,完成这么一件事情又有何难?但是意外的是,貌似很难找到类似的归纳 整理,或许能够看到某个时间段内的所谓的 top10 之类的字眼,但里面的罗列似乎大都满 足不了有趣儿的要求.所以里面有些月份是个空白,不管如何,大家可以了解了解,看看是 否有很多自己不知道的有趣闻轶事? 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年()内核学习的方法论透过现象看本质, 兽兽门无非就是一些人体艺术展示. 同样往本质里看过去, 学习内核, 就是学习内核的源代码,任何内核有关的书籍都是基于内核,而又不高于内核的. 所以这个专题的前三个精华篇就是专注于介绍如何入手分析内核源代码的, 这里前无来 者的突出强调了 &Kernel 地图& 的概念, 虽然 Goggle 带着 Goggle 地图远去了, Kernel 可9 地图仍然在继续. Kernel地图:Kconfig与Makefile 毫不夸张地说, Kconfig 和 Makefile 是我们浏览内核代码时最为依仗的两个文件. 基本上, Linux 内核中每一个目录下边都会有一个 Kconfig 文件和一个 Makefile 文件.
对于一个希望能够在 Linux 内核的汪洋代码里看到一丝曙光的人来说, 将它们放在怎么 重要的地位都不过分. 我们去香港,通过海关的时候,总会有免费的地图和各种指南拿,有了它们在手里 我们才不至于无头苍蝇般迷惘的行走在陌生的街道上. 即使在内地出去旅游的时候一般 来说也总是会首先找份地图,当然了,这时就是要去买了,拿是拿不到的,不同的地方 有不同的特色, 只不过有的特色是服务,有的特色是索取. Kconfig 和 Makefile 就是 LinuxKernel 迷宫里的地图. 地图引导我们去认识一个 城市,而 Kconfig 和 Makefile 则可以让我们了解一个 Kernel 目录下面的结构.我们 每次浏览 kernel 寻找属于自己的那一段代码时, 都应该首先看看目录下的这两个文件.
分析内核源码如何入手?(上) 既然要学习内核源码,就要经常对内核代码进行分析,而内核代码千千万,还前仆 后继的不断往里加,这就让大部分人都有种雾里看花花不见的无助感.不过不要怕,孔 老夫子早就留给我们了应对之策:敏于事而慎于言,就有道而正焉,可谓好学也已.这 就是说, 做事要踏实才是好学生好同志, 要遵循严谨的态度, 去理解每一段代码的实现, 多问多想多记. 如果抱着走马观花, 得过且过的态度, 结果极有可能就是一边看一边丢, 没有多大的收获.10 分析内核源码如何入手?(下) 下面的分析,米卢教练说了,内容不重要,重要的是态度.就像韩局长对待日记的 态度那样,严谨而细致. 只要你使用这样的态度开始分析内核,那么无论你选择内核的哪个部分作为切入 点,比如 USB,比如进程管理,在花费相对不算很多的时间之后,你就会发现你对内 核的理解会上升到另外一个高度,一个抱着情景分析,抱着 0.1 内核完全注释,抱着各 种各样的内核书籍翻来覆去的看很多遍又忘很多遍都无法达到的高度.请相信我! 让我们在 Linux 社区里发出号召:学习内核源码,从学习韩局长开始!
对于学习来说,无论是在学校的课堂学习,还是这里说的内核学习,效果好或者坏,最主要取决于两个方面――方法论和心理.注意,我无视了智商的差异,这玩意儿玄之又玄, 岔开了说,属于迷信的范畴. 因此继介绍分析内核源码方法的三个精华篇之后, 又针对内核学习过程中最为常见的两 个心理误区做了阐述. 内核学习的心理问题 而心理上的问题主要有两个,一个是盲目,就是在能够熟练适用 Linux 之前,对 Linux 为何物还说不出个道道来,就迫不及待的盲目的去研究内核的源代码.这一部分 人会觉得既然是学习内核, 那么耗费时间在熟悉 Linux 的基本操作上纯粹是浪费宝贵的 时间和感情. 不过这样虽然很有韩峰同志的热情和干劲儿, 但明显走入了一种心理误区. 重述 Linus 的那句话:要先会使用它. 第二个就是恐惧. 人类进化这么多年, 面对复杂的物体和事情还是总会有天生的惧11 怕感,体现在内核学习上面就是:那么庞大复杂的内核代码,让人面对起来该情何以堪 啊! 即使有好的方法和坚强的心理, 我们在内核学习过程中仍需要利用很多好的资源. 其实, 韩峰同志已经在日记里告诉了我们资源的重要性, 因此我们在学习韩峰同志严谨细致的态度 同时,还要领悟他对资源的灵活运用.只有在以内核源码为中心,坚持各种学习资源的长期 建设不动摇,才能达到韩局长那样的高度,俯视 Linux 内核世界里的人生百态. 内核学习的相关资源 待到山花烂漫时,还是那些经典在微笑.驱动开发的方法论 因为至少在国内大部分内核相关的开发都是驱动的开发,所以在内核学习的方法论之后,专门用一个专题,从模块机制,设备模型,驱动三件宝三个层次介绍了驱动开发的方法 论. 模块机制与&HelloWorld!& 有一种感动,叫泪流满面,有一种机制,叫模块机制.显然,这种模块机制给那些 Linux 的发烧友们带来了方便, 因为模块机制意味着人们可以把庞大的 Linux 内核划分 为许许多多个小的模块. 对于编写设备驱动程序的开发者来说, 从此以后他们可以编写 设备驱动程序却不需要把她编译进内核,不用 reboot 机器,她只是一个模块,当你需 要她的时候,你可以把她抱入怀中(insmod) ,当你不再需要她的时候,你可以把她 一脚踢开(rmmod) . 设备模型(上)12 设备模型(下) 对于驱动开发来说,设备模型的理解是根本,毫不夸张得说,理解了设备模型,再 去看那些五花八门的驱动程序, 你会发现自己站在了另一个高度, 从而有了一种俯视的 感觉,就像凤姐俯视知音和故事会,韩峰同志俯视女下属. 顾名而思义就知道设备模型是关于设备的模型, 既不是任小强们的房模, 也不是张 导的炮模. 对咱们写驱动的和不写驱动的人来说, 设备的概念就是总线和与其相连的各 种设备了.电脑城的 IT 工作者都会知道设备是通过总线连到计算机上的,而且还需要 对应的驱动才能用,可是总线是如何发现设备的,设备又是如何和驱动对应起来的,它 们经过怎样的艰辛才找到命里注定的那个他, 它们的关系如何, 白头偕老型的还是朝三 暮四型的,这些问题就不是他们关心的了,而是咱们需要关心的.在房市股市千锤百炼 的咱们还能够惊喜的发现, 这些疑问的中心思想中心词汇就是总线, 设备和驱动, 没错, 它们就是咱们这里要聊的 Linux 设备模型的名角. 驱动开发三件宝:spec,datasheet 与内核源码 设备模型之外,对于驱动程序的开发者来说,有三样东西是不可缺少的:第一是协 议或标准的 spec,也就是规范,比如 usb 协议规范;第二是硬件的 datasheet,即你 的驱动要支持的硬件的手册; 第三就是内核里类似驱动的源代码, 比如你要写触摸屏驱 动的话,就可以参考内核里已经有的一些触摸屏驱动.Linux内核问题门 继前面三个专题之后,为了感谢精华篇发布过程中很多朋友的关心与支持,便以&问题门&为题为拙作《Linux 内核修炼之道》制作了一个小插曲,希望通过对大家内核学习过程中 遇到的问题与经验心得做一番展示,来帮助还在门外的朋友寻找到这扇门的钥匙.13 Linux内核问题门――学习问题,经验集锦(持续更新中……) 陈宪章说: &学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进.疑者,觉悟之机也,一番觉悟 一番长进. & 培根说: &多问的人将多得. & 还在学校的时候导师在激情讲演之后对着会议室里形态各异但均静默不语的我们 痛心疾首的说: &会提问题很重要啊,同志们!不会提问题怎么有资格做研究! & 这样铿锵有力的训诫今日想起仍觉深受刺激, 于是就要不可避免得要做出一些反应 来. 不过一是因为咱这年代还没有非主流的说法, 二是因为也没有冯仰妍同学的性别优 势, 不可能受到刺激就整出个门来. 咱能够做到的最大反应也就是在这里开贴专门探讨 探讨内核学习的相关问题,为了稍微增加那么一些广告效应,就称为&问题门&吧. 使用&问题门&的称呼,一是内心里潜藏的那点低级趣味想去沾点近些年层出不穷 各种各样的&门&的仙气,二是在内核的学习过程中的确实实在在的存在着这样的一个 &门& ,横亘在我们的面前,跨过去便海阔天空是另一番世界,但却是让无数人竞折腰, 百思不得其钥匙. 缅怀已逝的十八年()至此落笔之际,恰至 Linux 问世 18 周年,18 年的成长,风雨颇多,感慨颇多,谨以 这些许年来的点滴之事为 Linux 的成人礼添彩. 如果你尚未与 Linux 亲密接触过,那么希望这里的内容可以成为你初识 Linux 的见证. 如果你已经是个 Linux 达人,那么就选个安静的早晨,抑或下午,陪我一起缅怀下这过去的14 十八年吧.Linux诞生记1987 年 MINIX 诞生,而我也已端坐于学堂之中,隐去一身的稚气,能够摇头晃脑的吟诵几句诗赋了.若真是冥冥中自有定数的话,或许这时就暗定了 4 年后 Linux 的诞生.1991 年LinusTorvalds,一个芬兰的大学生,对于他不能按照意愿访问大学 UNIX 服务器而感 到很愤怒,于是开始为一个以后被称为&Linux&的内核而工作,并于这一年的 10 月 5 日 发布了 Linux0.01.1992 年4 月,第一个 Linux 新闻组&comp.os.linux&建立.10 月,第一个可以安装的 Linux 版本 SLS 发布.同年,我拿到了平生的第一个毕业证.1993 年8 月,第一本关于 Linux 的著作《LinuxInstallationandGettingStartedVersion1》 出版. 而这一年, 我最敬佩的语文老师患病离去了, 从此, 我知道了生活中不仅仅只有欢聚, 还有伤别.1994 年Linux1.0 发布,并采用 GPL(GNUGeneralPublicLicense,通用公共许可证)协议. 大家要 LinusTorvalds 想一只吉祥物, Linus 突然想到小时候去动物园被一只企鹅追着满地15 打滚,还被咬了一口!既然想不到其它的吉祥物了,干脆就以这支企鹅来当吉祥物算了! 泰坦尼克的狂潮1995 年 4 月,召开首届 Linux 博览会,一个以 Linux 为特征的商业展览博览会.几个月后,我迎来了第二个中学阶段.1996 年 Linux2.0 发布,它第一个支持了 SMP(对称多处理器)架构.此时 Linux 的全球用户已经达到了 350 万左右.1997 年 首例 Linux 病毒&Bliss&被发现.电影《泰坦尼克号》所用的 160 台 Alpha 图形工作站中,有 105 台采用了 Linux.1998 年1 月,第一份 Linux 新闻周刊出版,同时,Netscape 宣布他们将在自由软件许可协议 下发布浏览器的源代码,这为 Linux 和自由软件的发展提供了广阔空间. 2 月,EricRaymond 和他的朋友门提出了&opensource&的概念,申请了该商标特 权并且组建了 opensource.org 网站,从而开始推动 Linux 的商业化发展. 4 月,Linux 广泛被美国国家公共新闻广播报道,标志 Linux 在主流,非技术性的媒体 界首次出现. 5 月,Google 搜索引擎开始流行,不仅仅是因为它是最好的搜索引擎,而且还因为它16 是基于 Linux 和具有 Linux 特色的搜索网页. 6 月, &从来没有一个用户向我提起 Linux,Linux 就像众多的免费产品一样,虽然它是 很小的,却得到了一群忠诚的拥护者. &比尔盖茨在 6 月 25 日的《PC 周刊》上说. 7 月,KDE 和 GNOME 的桌面之争在其拥护者之间愈演愈烈,Linus 以实际行动中表 明 KDE 非常好用,在这种情况下,KDE1.0 诞生了.Oracle,Informix,Sybase 都宣布将 积极支持 Linux.Linux 开始成为一个家喻户晓的词. 9 月,Dave Whitinge 和 Dwight Johnson 创建了 ,该网站后来被
收购,不过它一直是访问量最高和最容易阅读的 Linux 入门网站. 12 月,一篇来自 IDC 的报导说 Linux 的发行量在 1998 年涨了 200%以上,它的市场 占有率也增加了 150%以上. Linux 拥有 17%的市场占有率并且增长率超过了市场上其它任 何一个系统. 同年,我迎来了人生中一个非常重要的时刻:我上大学了! 缅怀已逝的十八年()提前发生的革命1999 年1 月, &Linux2.2 已经发布,我终于可以松口气了&创造者 LinusTorvalds 说. 3 月,首届 LinuxWorld 讨论会和博览会在加洲的圣何塞举行,作为 Linux 第一个大的 商业化的贸易展示活动,它无疑向世界昭示了 Linux 的到来.17 8 月, 宣布了与 RedHat 的合作关系, SG 并且开始大规模的为内核的发展做贡献. Red Hat 进行了首次公开募股,股价马上涨到了 50 美元,在那个时候这个价似乎很高.摩托罗 拉公司与 Lineo 建立了合作关系,进入 Linux 领域并提供嵌入式系统产品,支持和培训服 务. Sun 宣布了在 Sun 公共源许可 (SunCommunitySourceLicense) 下发行 StarOffice 和开发一个网络版本的办公套件. 9 月,RedHat 的股票达到了 135 美元,这个价格在那个时候似乎是难以置信的高. 10 月,Sun 宣布它将在 Sun 公共源许可下公布 Solaris 的源代码. 12 月,VA Linux Systems 的首次公开募股价格是 30 美元/股,这个价格很快涨到了 300 美元,它在 NASDAQ 历史上创造了最高的首次公开募股价格. 这一年,网络进入了宿舍,QQ,mud 等也进入了我们的生活.2000 年 1 月,VA Linux Systems 宣布创建我们非常熟悉的 SourceForge,到这年底,SourceForge 已经接到了超过 12000 个项目,拥有 92000 个注册的开发者.
2 月,最近的 IDC 报告显示 Linux 现在成为&服务器电脑上第二个最受欢迎的操作系统& ,在 1999 年占了 25%的服务器操作系统销售额,Windows NT 为 38%,占第一位, NetWare 为 19%, 排名第三, IDC 以前曾预测过 Linux 将在 2002 或 2003 年到达第 2 位, 这场革命提前发生了.
3 月,嵌入式 Linux 协会(EmbeddedLinuxConsortium)成立. 8 月,HP,Intel,IBM 以及 NEC 宣布开放源代码发展实验室(OSDL,OpenSourceDevelopmentLab)成立.18
9 月,Trolltech 发布了 GPL 下的 Qt 库. 11 月, IBM 宣布将在 2001 年投资 10 亿美元在 Linux. 首部基于 Linux 的手机 IMT-2000在韩国发布.
这一年的某一天,和同学坐在学校四大发明广场上观看同一首歌演出,困意盎然,期间那个粗犷的名歌星的一句话却惊醒了我: &希望你们交通大学为中国的交通事业做出更大的 贡献& ,大意如此,我顿时无语,他的语言竟然和他的外表一样粗犷.
这一年的暑假,我第一次来到江南,在西湖断桥对面的饭馆里,透过落地窗恰恰看到湖里荷花的位置,要了份西湖醋鱼和一瓶啤酒,坐到下午四点钟,然后顺着苏堤白堤静静的走 下去,直到绕湖一周再次回到断桥,已是晚上八点,坐在湖边的长凳上,一夜无语. 和平,爱情和Linux2001 年
1 月,期待已久的 Linux2.4 发布. 3 月,Linux2.5 内核高级会议在加州圣何塞举行,它或许是历史上 Linux 内核 hacker最完整的一次聚会.
4 月,IBM 在几个城市鼓吹&和平,爱情和 Linux& (Peace,LoveandLinux)时遇到了麻烦.
6 月,Sharp 宣布基于 Lineo 嵌入式系统的 LinuxPDA 即将上市. 这一年底,找工作的季节,我深刻认识了 IT 泡沫和 9.11,找所谓的好工作无门和出国19 无门,我无奈选择考研.2002 年Linus Torvalds 将 Linux 2.4 交由巴西 18 岁的内核开发人员 Marcelo Tosatti 维护, 自己则带领 Linux2.5 的开发工作. 这一年,我从一个交大到了另一个交大,这个转变似乎很平淡,并不深刻. 缅怀已逝的十八年()Ubuntu4.102003 年1 月,NEC 宣布将在其手机中使用 Linux,代表着 Linux 成功进军手机领域. 6 月, IDC 分析师称, 2003 年 Linux 服务器在西欧的销售量将达到 18.2 万台, 2007 到 年,销售量将增至这个数字的三倍,销售收入将翻一番,达到 19 亿美元. 8 月,韩国国家航空公司和 IBM 联合发布声明,表示韩国航空公司将把该公司的核心 业务移植到 IBM 的 eServer 服务器当中完成,其中操作系统则采用 Linux. 9 月,三星在推出了首款基于 Linux 系统平台的 CDMA 智能手机 SCH-i519. 11 月,Linux2.6 发布,它被认为是第一款真正意义上的企业级内核,这是 Linux 内核 从 2001 年以来第一次的大改动. 这一年,我第一次在电视直播里看着自己喜欢的米兰夺得了冠军杯.2004 年20 1 月,X.Org 基金会成立. 2 月,Linux 标准 2.0 出台,规范了所有能被称为 Linux 操作系统所应该有的特性. 5 月,基于 Linux 的路由系统出现. 10 月 20 日,Ubuntu 首个版本发布,在五年后的今天 Ubuntu 已经是 Linux 桌面发 行版的一个成功典范. 11 月,Firefox1.0 发布,它成为大众关注的焦点,IE 降低了 1 个点的市场份额――像 这种事已经多年没有发生过了.Firefox 已经成为了微软 IE 的强有力的对手.
又到了找工作的季节,宣讲会,笔试,面试,我就要离开学校了么?2005 年 10 月,Firefox 的下载量突破了 1 亿大关,这表明,只要产品好,开放源代码软件也能够获得普通用户的青睐.
11 月, Sun 开放了除 Java 之外的几乎所有软件, 这使得它在一夜间成为了最大的开放源码软件厂商之一.
12 月,RedHat 公布了第三季度业报,销售收入增长了 43.6%,利润增长了 114%. 这一年夏天,遭遇了到目前为止最为严重的一次失窃,除了 IQ 卡,所有的卡都随着钱夹子消失了,到工行补办牡丹卡时,那慵懒的上海女人说,必须要上海土生土长的本地人来 担保,仅仅拥有上海户口的人是不行的. 21 RichardStallman的征婚启事2006 年 6 月,自由软件之父Richard Stallman在自己的网站http://www.stallman.org/ 上发布了一则&征婚启事& .I'masingleatheistwhiteman,52,reputedlyintelligent,withunusualinterestsin politics,science,musicanddance.
I'dliketomeetawomanwithvariedinterests,curiousabouttheworld,comfortable expressingherlikesanddislikes(Ihatestrugglingtoguess),delightinginherability tofascinateamanandinbeinglovedtenderly,whovaluesjoy,truth,beautyand justice more than &success&--so we can share bouts of intense, passionately kind awarenessofeachother,alternatingwithtolerantwarmthwhilewe'reabsorbedin otheraspectsoflife.
My 22-year-old child, the Free Software Movement, occupies most of my life, leaving no room for more children, but I still have room to love a sweetheart. I spendalotofmytimetravelingtogivespeeches,oftentoEurope,AsiaandLatin Aitwouldbeniceifyouwerefreetotravelwithmesomeofthetime.
Ifyouareinterested,writetormsatstallmandotorgandwe'llseewhereitleads. 22 我,单身,无神论者,白人,52 岁,据说比较聪明,对于政治,科学,音乐和舞蹈有 着不同寻常的兴趣. 我想寻找这样一位女士:爱好广泛,对世界充满好奇心,能够清晰表达她的爱憎(我痛 恨动脑筋猜测) ,乐于使男人着迷,渴望被温柔地爱,对于快乐,真 理,美和正义的评价高 于&成功&.这样的话,我们就能不断对另一方产生热烈而又美好的了解,当我们被生活中 其他东西吸引的时候,彼此就能感到宽容的温暖. 我有一个 22 岁的孩子――自由软件运动――他占据了我大部分的生活, 没有精力再抚 养更多的孩子了,但是我仍然会投入的爱我的爱人.我有大量时间花在巡回演讲上,经常要 去欧洲,亚洲和拉丁美洲.如果你有空在某些时间陪我一起旅行,那就最好了. 如果你有兴趣的话,请写信到 rms@stallman.org,让我们看看会有什么结果.7 月, Ubuntu 被授予 PCWorld2006WorldClassAward, 证明了 Ubuntu 成为 2006 年世界最好的 100 个产品之一.Ubuntu 越来越显示出他的不凡实力,虽说他是免费的, 但是后台却是商业公司 Canonical,加上太空人老板的聪明才智,逐渐的开始商业合作,比 如和 Sun 合作,对有需要的客户提供 Linux 支持服务. 8 月,Linux业界另外一位狂人,Linuspire公司总裁KevinCarmony宣布推出免费版本 的Freespire1.0,该版本中附带有二进制的商业硬件驱动程序,在Linux社区中引起轩然大 波.27 日,网站http://linux.inet.hr/poll_filesystem.html上推出&Your favorite file system?& (你最喜欢的文件系统?)投票活动. 9 月,16 日是&国际软件自由日& (SFD,SoftwareFreedomDay2006) . 10 月,Oracle Unbreakable Linux 发布,Oralce 成为第一个推出自有 Linux 服务的23 非操作系统软件厂商.17 日,FSG(自由标准组,一个非赢利的致力于开发和促进自由开 放软件的标准的组织)宣布与 O'Reilly Media 合作,共同为 Linux 应用程序开发人员提供 类似 MSDN 的服务, 该服务将作为 LSB(LinuxStandardBase)DeveloperNetwork 的一 个组成部分.
11 月, 微软和 Novell 达成一揽子协议, 号称要改善 Linux 和微软操作系统的兼容问题.如图 1.1 所示,看着昔日的对手用&+&连起来是否会觉得古怪? 图 1.1 微软 +Novell
这一年,三次去青岛,回来时遭遇三次严重的飞机晚点,让我疑惑这个世界怎么了?缅怀已逝的十八年()来自微软的指控2007 年 1 月,虚拟人生游戏(SecondLife)客户端开源.两大 Linux 领导社团 OSDL 和 Free24 StandardGroup 宣布合并为新的 LinuxFoundation(Linux 基金会) ,此举将促进社区的 资源整合,也使 Linux 在企业市场能够更加高效地参与竞争. 2 月,Bill Xu 发起了一个&致招商银行的公开信&的行动,希望用这种方式促使招商 银行改变在公众服务中使用专属软件的作法,取消客户端上的 ActiveX 技术,而转用其他 公开的, 开放的, 不限制用户平台的技术. 据说, 浦发银行的网络银行能很好的支持 Firefox.
3 月, Novell推出模仿苹果的 &MacvsPC& 广告, 它在广告中插入了第三者: Linux―― 一位迷人的年轻女子.Novell用此来宣传预装Novell Linux的PC,一共发布了三个视频, 你可以在 上看到它们.15 日,Novell公开表示,同意从总费用上说 Linux比Windows要昂贵,这使它在开源社区的名誉进一步恶化. 4 月,Dell 推出预装 Ubuntu 操作系统笔记本. 5 月,微软声称 Linux 内核侵犯了微软的 42 项专利,而用户界面和其它设计方面也有 65 项侵权,OpenOffice.org 也被指控侵犯 45 项专利,还有 83 项是针对其它免费开源软 件.同一个月,微软加拿大网站推出了一个&GettheFacts& (了解真相)页面,如图 1.2 所示,赤裸裸地对 Linux 进行了攻击,有趣的是页面上方放置了一张《TheHighlyReliable Times》报纸截图,标题模仿《纽约时报》风格. &报纸&中写道: &我们采用 Linux 平台以 后每周至少遭遇一次系统崩溃问题. 而迁移到微软 WindowsServer2003 后真正消灭了系 统崩溃问题,另外我们还能获得厂商支持. &25
图 1.2GettheFacts 页面 还是 5 月,Firefox 在 Linux 中显示的表单控件,特别是单选框,比较丑陋问题被修正, 如图 1.3 所示. 图 1.3Firefox 表单控件修正前后比较26 6 月,5 日微软和 Linux 发行商 Xandros 宣布,双方达成了一个技术和法律上的合作.RedHat, Ubuntu 与 Mandriva 拒绝与微软进行专利交易. 日, 28 Google 桌面搜索 Linux 版正式发布,截图如图 1.4 所示.29 日,第三版 GNU 通用公共许可证 GPLv3 发布. 图 1.4Google 桌面搜索 Linux 版
7 月,Fcitx 小企鹅输入法开源项目终止.做为 Linux 平台上最受欢迎的两大中文输入法之一――Fcitx 小企鹅输入法,在其官方主页上宣布项目终止开发.声明中提到,有&编 程高手&质疑其代码风格是项目终止的导火索.
8 月,SCO 在控告 Linux 侵犯专利权的官司中败诉,从而申请破产保护.SCO 面市时以 Linux 销售商 CalderaSystems 的面目现身, 然后从 SantaCruzOperation 收购了 Unix 业务,之后重名为 SCO 集团.然后他们放弃了 Linux 业务,并开始起诉 IBM,Novell 及其 他公司.他们认为 IBM 破坏了他们签署的 Unix 协议,将 SCO 特有的 Unix 技术在开源的27 Linux 社区发布出去.JimZemlin 对此评论说: &如果它们把事业基础建立在协助 Linux, 而不是攻击 Linux,那么它们大可享有像 RedHat 这些公司一样的成功,而不是沦落到申请 破产保护的下场. & 10 月, AcaciaResearch 通过其子公司 IPInnovation 向 RedHat 和 Novell 提出控告, RedHatLinux 操作系统及 Novell 旗下的 SUSELinuxEnterpriseDesktop 与 SUSELinux EnterpriseServer 侵犯了他所拥有的专利.随着围绕开源的纠纷不断,2007 年对于律师来 说注定是&丰收&的一年. 11 月,Google 推出基于 Linux 的开源移动平台 Android.Phoronix 网站发布了 ATI 显卡在 Linux 和 Vista 下的游戏性能对比测试,结果令人鼓舞,在 Linux 下的游戏性能首次 超越了 Windows! 这一年,我开始在 blog.csdn.net/fudan_abc 上写《Linux 那些事儿》 . 首款Android手机2008 年1 月,Nokia 宣布收购了著名开源跨平台开发工具 Qt 的开发商 Trolltech. 2 月,Google 资助 Linux 版 Photoshop 的研究. 4 月,Sun 移除了 Java 最后的限制,将其彻底开源. 7 月,腾讯公司在这个月的最后一天发布了 QQfor Linux 1.0 Preview 版,这是第一 次官方的版本.28 9 月, Google 联合 T-Mobile, HTC, 正式发布了首款 Android 平台的手机 G1. Google 开源浏览器 Chrome 发布,发布仅仅几个小时,它的总体占有率就达到了 2%. 10 月,OpenOffice3.0 发布,这对Linux的普及和实用化影响巨大.月底Ubuntu8.10 发布,Fedora10发布. 12 月,各类发行版的 Linux 操作系统占据了大约三成的上网本市场份额. 对于我来说,这一年的基调是出差,大半年之后回到上海,很多地方很多事情都变得陌 生起来,才发觉忘却其实也是一件很容易的事情. Linux信用卡2009 年1 月,Linux 兼容内核正式使用项目 Unix 名称 Longene,中文别名&龙井& .兼容内 核是一个自由,开源的操作系统项目,目的是要把 Linux 的内核扩充成一个既支持 Linux 应用,也支持 Windows 应用,既支持 Linux 设备驱动,也支持 Windows 设备驱动的兼容 内核,使用户可以直接在 Linux 操作系统上高效运行 Windows 应用. 2 月,微软起诉 GPS 设备制造商 Tomtom 侵犯其 8 项专利权,Tomtom 的 GPS 设备 采用的是 Linux 系统, 尽管微软声称 Linux 侵犯其专利期已有多年, 但该案被视为微软状告 Linux 侵权的第一案. 3 月,AdobeReader9.1forLinux 发布.UltraEdit 正被移植到 Linux,名为 UEX, 意即 UltraEditforLinux. 4 月, IDC 最新发表的题为 《Linux 在新经济中的机会》 的报告称, 用户 2009 年的 Linux29 开支预计将比 2008 年增长 21%, 超过整个软件市场的增长速度. 整个软件市场 2009 年的 增长率是 2%. 5 月,Nokia 宣布开放 Qt 源代码仓库,以便让社区的开发者能够进一步参与 Qt 的开 发. 6 月,法国的 ENAC 开发组为 Linux 内核开发了类似 iPhone 的 Multi-touch(多点触 摸)技术支持. 7 月,Linux 基金会与 CardPartner 和 UMBrella 银行共同推出了 Visa 白金信用卡, 正面印有 Linux 吉祥物, 如图 1.5 所示. 每办理一张这样的信用卡就可以为 Linux 基金会带 来 50 美元的赞助,使用该卡每消费一次 Linux 基金会就能从中获得 1%的金额. 图 1.5Linux 信用卡 8 月,微软在提交给美国证券交易委员会的年度文件中,将 Unbutu 列入竞争对手. 9 月,目前为止最新的内核版本 2.6.31 发布,Linux 成为首个正式支持 USB3.0 的操作30 系统. 10 月,Ubuntu9.10 发布. 11 月,Vim 的作者 Bram Moolenaar 推出了新的编程语言 Zimbu,一种不拐弯抹角直截 了当的实验性编程语言.Moolenaar 表示 Zimbu 集现有语言的优点于一身, 同时避开它 们的不足.Zimbu 代码清晰易读,使用范围广泛――既能写 OS kernel,又能写脚本,还 能写大的 GUI 程序,可以编译和运行在几乎所有系统上.Kernel地图:Kconfig与MakefileMakefile不是MakeLove从前在学校,混了四年,没有学到任何东西,每天就是逃课,上网,玩游戏,睡觉.毕 业的时候,人家跟我说 Makefile 我完全不知,但是一说 Make Love 我就来劲了,现在想 来依然觉得丢人. 毫不夸张地说,Kconfig 和 Makefile 是我们浏览内核代码时最为依仗的两个文件.基 本上, Linux 内核中每一个目录下边都会有一个 Kconfig 文件和一个 Makefile 文件. 对于
一个希望能够在 Linux 内核的汪洋代码里看到一丝曙光的人来说, 将它们放在怎么重要的地 位都不过分. 我们去香港,通过海关的时候,总会有免费的地图和各种指南拿,有了它们在手里我们 才不至于无头苍蝇般迷惘的行走在陌生的街道上. 即使在内地出去旅游的时候一般来说也总 是会首先找份地图, 当然了, 这时就是要去买了, 拿是拿不到的, 不同的地方有不同的特色,
只不过有的特色是服务,有的特色是索取. Kconfig 和 Makefile 就是 LinuxKernel 迷宫里的地图. 地图引导我们去认识一个城市,31 而 Kconfig 和 Makefile 则可以让我们了解一个 Kernel 目录下面的结构.我们每次浏览 kernel 寻找属于自己的那一段代码时,都应该首先看看目录下的这两个文件.利用Kconfig和Makefile寻找目标代码就像利用地图寻找目的地一样,我们需要利用 Kconfig 和 Makefile 来寻找所要研究的 目标代码. 比如我们打算研究 U 盘驱动的实现,因为 U 盘是一种 storage 设备,所以我们应该先 进入到 drivers/usb/storage/目录.但是该目录下的文件很多,那么究竟哪些文件才是我 们需要关注的?这时就有必要先去阅读 Kconfig 和 Makefile 文件. 对于 Kconfig 文件,我们可以看到下面的选项.34configUSB_STORAGE_DATAFAB 35
bool&DatafabCompactFlashReadersupport(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB_STORAGE&&EXPERIMENTAL help
SupportforcertainDatafabCompactFlashreaders.
Datafabhasawebpageat&/&.显然,这个选项和我们的目的没有关系.首先它专门针对 Datafab 公司的产品,其次 虽然 CompactFlashreader 是一种 flash 设备, 但显然不是 U 盘. 因为 drivers/usb/storage 目录下的代码是针对 usbmassstorage 这一类设备,而不是针对某一种特定的设备.U 盘 只是 usbmassstorage 设备中的一种.再比如:101configUSB_STORAGE_SDDR55 102
bool&SanDiskSDDR-55SmartMediasupport(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB_STORAGE&&EXPERIMENTAL help
SayYheretoincludeadditionalcodetosupporttheSandiskSDDR-55
SmartMediareaderintheUSBMassStoragedriver.很显然这个选项是有关 SanDisk 产品的,并且针对的是 SM 卡,同样不是 U 盘,所以 我们也不需要去关注.32 事实上,很容易确定,只有选项 CONFIG_USB_STORAGE 才是我们真正需要关注的.9configUSB_STORAGE 10
tristate&USBMassStoragesupport& 11
dependsonUSB&&SCSI 12
---help--- 13
SayYhereifyouwanttoconnectUSBmassstoragedevicestoyour 14
computer'sUSBport.ThisisthedriveryouneedforUSB 15
floppydrives,USBharddisks,USBtapedrives,USBCD-ROMs, 16
USBflashdevices,andmemorysticks,alongwith 17
similardevices.Thisdrivermayalsobeusedforsomecameras 18
andcardreaders. 19 20
Thisoptiondependson'SCSI'supportbeingenabled,butyou 21
probablyalsoneed'SCSIdevicesupport:SCSIdisksupport' 22
(BLK_DEV_SD)formostUSBstoragedevices. 23 24
Tocompilethisdriverasamodule,chooseMhere:the 25
modulewillbecalledusb-storage.接下来阅读 Makefile 文件.0# 1#MakefilefortheUSBMassStoragedevicedrivers. 2# 3#15Aug2000,ChristophHellwig&hch@infradead.org& 4#Rewrittentouselistsinsteadofif-statements. 5# 6
7EXTRA_CFLAGS :=-Idrivers/scsi 8 9obj-$(CONFIG_USB_STORAGE)+=usb-storage.o 10 11usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DEBUG) 12usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_USBAT) 13usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_SDDR09) 14usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_SDDR55) 16usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DPCM) 17usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ISD200) +=debug.o +=shuttle_usbat.o +=sddr09.o +=sddr55.o +=dpcm.o +=isd200.o +=jumpshot.o +=onetouch.o15usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_FREECOM) +=freecom.o18usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DATAFAB) +=datafab.o 19usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_JUMPSHOT) 21usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ONETOUCH) 22usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_KARMA) 20usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ALAUDA) +=alauda.o +=karma.o 33 23
24usb-storage-objs:= scsiglue.oprotocol.otransport.ousb.o\ 25
27ifneq($(CONFIG_USB_LIBUSUAL),) 28
obj-$(CONFIG_USB) 29endif +=libusual.o
initializers.o$(usb-storage-obj-y)前面通过 Kconfig 文件的分析, 我们确定了只需要去关注 CONFIG_USB_STORAGE 选 项.在 Makefile 文件里查找 CONFIG_USB_STORAGE,从第 9 行得知,该选项对应的模 块为 usb-storage. 因为 Kconfig 文件里的其他选项我们都不需要关注,所以 Makefile 的 11~22 行可以 忽略.第 24 行意味着我们只需要关注 scsiglue.c,protocol.c,transport.c,usb.c, initializers.c 以及它们同名的.h 头文件. Kconfig 和 Makefile 很好的帮助我们定位到了所要关注的目标,就像我们到一个陌生 的地方要随身携带地图,当我们学习 Linux 内核时,也要谨记寻求 Kconfig 和 Makefile 的 帮助. 分析内核源码如何入手?(上)透过现象看本质, 兽兽门无非就是一些人体艺术展示. 同样往本质里看过去, 学习内核, 就是学习内核的源代码,任何内核有关的书籍都是基于内核,而又不高于内核的. 既然要学习内核源码,就要经常对内核代码进行分析,而内核代码千千万,还前仆后继 的不断往里加,这就让大部分人都有种雾里看花花不见的无助感.不过不要怕,孔老夫子早 就留给我们了应对之策:敏于事而慎于言,就有道而正焉,可谓好学也已.这就是说,做事 要踏实才是好学生好同志,要遵循严谨的态度,去理解每一段代码的实现,多问多想多记.34 如果抱着走马观花,得过且过的态度,结果极有可能就是一边看一边丢,没有多大的收获.
假设全国房价上涨 1.5%,假设 80 后局长是农民子弟,,既然我们的人生充满了 假设,那么我在这里假设你现在就迫不及待的希望研究内核中 USB 子系统的实现,应该没 有意见吧?那好, 下面就以 USB 子系统的实现分析为标本看看分析内核源码应该如何入手. 分析README内核中 USB 子系统的代码位于目录 drivers/usb,这个结论并不需要假设.于是我们 进入到该目录,执行命令 ls,结果显示如下:atm
storageKconfig
READMEusb-skeleton.c目录 drivers/usb 共包含有 10 个子目录和 4 个文件,usb-skeleton.c 是一个简单的USB driver 的框架,感兴趣的可以去看看,目前来说,它还吸引不了我们的眼球.那么首 先应该关注什么?如果迎面走来一个 ppmm,你会首先看脸,脚还是其它?当然答案依据 每个人的癖好会有所不同. 不过这里的问题应该只有一个答案, 那就是 Kconfig, Makefile, README. README 里有关于这个目录下内容的一般性描述,它不是关键,只是帮助你了解.再 说了, 面对 &read 我吧 read 我吧& 这么热情奔放的呼唤, 善良的我们是不可能无动于衷的, 所以先来看看里面都有些什么内容.23Hereisalistofwhateachsubdirectoryhereis,andwhatiscontainedin 24them. 25
-ThisisforUSBhostcontrollerdrivers.
includesUHCI,OHCI,EHCI,andothersthatmight
beusedwithmorespecialized&embedded&systems.
-ThisisforthecoreUSBhostcode,includingthe
usbfsfilesandthehubclassdriver(&khubd&). 33gadget/ 34
-ThisisforUSBperipheralcontrollerdriversand
thevariousgadgetdriverswhichtalktothem.37IndividualUSBdriverdirectories.
Anewdrivershouldbeaddedtothe 38firstsubdirectoryinthelistbelowthatitfitsinto. 39
40image/ 41
42input/ 44media/
-Thisisforstillimagedrivers,likescannersor
digitalcameras. -Thisisforanydriverthatusestheinputsubsystem,
likekeyboard,mice,touchscreens,tablets,etc.
-Thisisformultimediadrivers,likevideocameras,
radios,andanyotherdriversthattalktothev4l
subsystem. -Thisisfornetworkdrivers. -ThisisforUSBtoserialdrivers. -ThisisforUSBmass-storagedrivers. -ThisisforallUSBdevicedriversthatdonotfit
intoanyoftheabovecategories,andworkforarange
ofUSBClassspecifieddevices.
-ThisisforallUSBdevicedriversthatdonotfit
intoanyoftheabovecategories.47net/
48serial/ 49storage/ 50class/
53misc/ 这个 README 文件描述了前边使用 ls 命令列出的那 10 个文件夹的用途.那么什么是 USB Core?Linux 内核开发者们,专门写了一些代码,负责实现一些核心的功能,为别的 设备驱动程序提供服务,比如申请内存,比如实现一些所有的设备都会需要的公共的函数, 并美其名曰 USBCore. 时代总在发展, 当年胖杨贵妃照样迷死唐明皇, 而如今人们欣赏的则是林志玲这样的魔 鬼身材.同样,早期的 Linux 内核,其结构并不是如今天这般有层次感,远不像今天这般错 落有致,那时候 drivers/usb/这个目录下边放了很多很多文件,USBCore 与其他各种设备 的驱动程序的代码都堆砌在这里,后来,怎奈世间万千的变幻,总爱把有情的人分两端.于 是在 drivers/usb/目录下面出来了一个 core 目录,就专门放一些核心的代码,比如初始化 整个 USB 系统,初始化 Root Hub,初始化主机控制器的代码,再后来甚至把主机控制器 相关的代码也单独建了一个目录, host 目录, 叫 这是因为 USB 主机控制器随着时代的发展,36 也开始有了好几种,不再像刚开始那样只有一种,所以呢,设计者们把一些主机控制器公共 的代码仍然留在 core 目录下,而一些各主机控制器单独的代码则移到 host 目录下面让负 责各种主机控制器的人去维护. 那么 USBgadget 那?gadget 白了说就是配件的意思,主要就是一些内部运行 Linux 的嵌入式设备,比如 PDA,设备本身有 USB 设备控制器(USBDeviceController) ,可以 将 PC,也就是我们的主机作为 master 端,将这样的设备作为 slave 端和主机通过 USB 进 行通信.从主机的观点来看,主机系统的 USB 驱动程序控制插入其中的 USB 设备,而 USB gadget 的驱动程序控制外围设备如何作为一个 USB 设备和主机通信.比如,我们的嵌入 式板子上支持 SD 卡,如果我们希望在将板子通过 USB 连接到 PC 之后,这个 SD 卡被模拟 成 U 盘,那么就要通过 USBgadget 架构的驱动. 剩下的几个目录分门别类的放了各种 USB 设备的驱动, 比如 U 盘的驱动在 storage 目 录下,触摸屏和 USB 键盘鼠标的驱动在 input 目录下,等等. 我们响应了 README 的热情呼唤,它便给予了我们想要的,通过它我们了解了 USB 目录里的那些文件夹都有着什么样的角色.到现在为止,就只剩下内核的地图――Kconfig 与 Makefile 两个文件了.有地图在手,对于在内核中游荡的我们来说,是件很愉悦的事情, 不过, 因为我们的目的是研究内核对 USB 子系统的实现, 而不是特定设备或 hostcontroller 的驱动,所以这里的定位很明显,USBCore 就是我们需要关注的对象,那么接下来就是要 对 core 目录中的内容进行定位了.分析Kconfig和Makefile进入到 drivers/usb/core 目录,执行命令 ls,结果显示如下:Kconfig
endpoint.c
37 inode.c
otg_whitelist.h
usb.h然后执行 wc 命令,如下所示.#wcCl./*
148buffer.c
607config.c
706devices.c
1677devio.c
1569driver.c
357endpoint.c
238generic.c
433hcd-pci.c
758inode.c
144Kconfig
21Makefile
1732message.c
68notify.c
112otg_whitelist.h
161quirks.c
710sysfs.c
16880totaldrivers/usb/core 目录共包括 24 个文件,16880 行代码.core 不愧是 core,为大家 默默的做这么多事. 不过这么多文件里不一定都是我们所需要关注的, 先拿咱们的地图来看 看接下来该怎么走.先看看 Kconfig 文件,可以看到下面的选项.15configUSB_DEVICEFS 16
bool&USBdevicefilesystem& 17
dependsonUSB 18
---help--- 19
IfyousayYhere(andto&/procfilesystemsupport&inthe&File 20
systems§ion,above),youwillgetafile/proc/bus/usb/devices 21
whichliststhedevicescurrentlyconnectedtoyourUSBbusor38 22
busses,andforeveryconnecteddeviceafilenamed 23
&/proc/bus/usb/xxx/yyy&,wherexxxisthebusnumberandyyythe 24
thelatterfilescanbeusedbyuserspaceprograms 25
totalkdirectlytothedevice.Thesefilesare&virtual&,meaning 26
theyaregeneratedontheflyandnotstoredontheharddrive. 27
Youmayneedtomounttheusbfsfilesystemtoseethefiles,use 29
mount-tusbfsnone/proc/bus/usb 30
Fortheformatofthevarious/proc/bus/usb/files,pleaseread 32
&file:Documentation/usb/proc_usb_info.txt&. 33
Usbfsfilescan'thandleAccessControlLists(ACL),whicharethe 35
defaultwaytograntaccesstoUSBdevicesforuntrustedusersofa 36
desktopsystem.Theusbfsfunctionalityisreplacedbyreal 37
device-nodesmanagedbyudev.Thesenodeslivein/dev/bus/usband 38
areusedbylibusb.选项 USB_DEVICEFS 与 usbfs 文件系统有关.usbfs 文件系统挂载在/proc/bus/usb 目录,显示了当前连接的所有 USB 设备及总线的各种信息,每个连接的 USB 设备在其中都 会有一个对应的文件进行描述.比如文件/proc/bus/usb/xxx/yyy,xxx 表示总线的序号, yyy 表示设备所在总线的地址.不过不能够依赖它们来稳定地访问设备,因为同一设备两次 连接对应的描述文件可能会不同,比如,第一次连接一个设备时,它可能是 002/027,一 段时间后再次连接,它可能就已经改变为 002/048. 就好比好不容易你暗恋的 mm 今天见你的时候对你抛了个媚眼,你心花怒放,赶快去 买了 100 块彩票庆祝,到第二天再见到她的时候,她对你说你是谁啊,你悲痛欲绝的刮开 那 100 块彩票,上面清一色的谢谢你. 因为 usbfs 文件系统并不属于 USB 子系统实现的核心部分,与之相关的代码我们可以 不必关注.74configUSB_SUSPEND 75
bool&USBselectivesuspend/resumeandwakeup(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB&&PM&&EXPERIMENTAL help 39 78
IfyousayYhere,youcanusedrivercallsorthesysfs
&power/state&filetosuspendorresumeindividualUSB
peripherals.
Also,USB&remotewakeup&signalingissupported,wherebysome
USBdevices(likekeyboardsandnetworkadapters)canwakeup
theirparenthub.
ThatwakeupcascadesuptheUSBtree,and
couldwakethesystemfromstateslikesuspend-to-RAM.
Ifyouareunsureaboutthis,sayNhere.这一项是有关 USB 设备的挂起和恢复.开发 USB 的人都是节电节能的好孩子,所以协 议里就规定了,所有的设备都必须支持挂起状态,就是说为了达到节电的目的,当设备在指 定的时间内,如果没有发生总线传输,就要进入挂起状态.当它收到一个 non-idle 的信号 时,就会被唤醒.节约用电从 USB 做起.不过这个与主题也没太大关系,相关代码也可以 不用关注了. 剩下的还有几项,不过似乎与咱们关系也不大,还是去看看 Makefile.5usbcore-objs
:=usb.ohub.ohcd.ourb.omessage.odriver.o\ 6
config.ofile.obuffer.osysfs.oendpoint.o\ 7
devio.onotify.ogeneric.oquirks.o 8
9ifeq($(CONFIG_PCI),y) 10
usbcore-objs
+=hcd-pci.o 11endif 12
13ifeq($(CONFIG_USB_DEVICEFS),y) 14
usbcore-objs
+=inode.odevices.o 15endif 16
17obj-$(CONFIG_USB)
+=usbcore.o 18
19ifeq($(CONFIG_USB_DEBUG),y) 20EXTRA_CFLAGS+=-DDEBUG 21endifMakefile可比Kconfig简略多了, 所以看起来也更亲切点, 咱们总是拿的money越多越 好,看的代码越少越好.这里之所以会出现CONFIG_PCI,是因为通常USB的Root Hub包40 含在一个PCI设备中.hcd-pci和hcd顾名而思义就知道是说主机控制器的,它们实现了主机 控制器公共部分,按协议里的说法它们就是HCDI(HCD的公共接口) ,host目录下则实现 了各种不同的主机控制器.CONFIG_USB_DEVICEFS前面的Kconfig文件里也见到了,关于 usbfs的,与咱们的主题无关,inode.c和devices.c两个文件也可以不用管了. 那么我们可以得出结论,为了理解内核对USB子系统的实现,我们需要研究buffer.c, config.c,driver.c,endpoint.c,file.c,generic.c,hcd.c
hcd.h,hub.c,message.c, notify.c,otg_whitelist.h,quirks.c,sysfs.c,urb.c 和usb.c文件.这么看来,好像大都 需要关注的样子,没有减轻多少压力,不过这里本身就是USBCore部分,是要做很多的事 为咱们分忧的,所以多点也是可以理解的. 分析内核源码如何入手?(下)下面的分析,米卢教练说了,内容不重要,重要的是态度.就像韩局长对待日记的态度 那样,严谨而细致. 只要你使用这样的态度开始分析内核, 那么无论你选择内核的哪个部分作为切入点, 比 如 USB,比如进程管理,在花费相对不算很多的时间之后,你就会发现你对内核的理解会 上升到另外一个高度,一个抱着情景分析,抱着 0.1 内核完全注释,抱着各种各样的内核书 籍翻来覆去的看很多遍又忘很多遍都无法达到的高度.请相信我! 让我们在 Linux 社区里发出号召:学习内核源码,从学习韩局长开始!态度决定一切:从初始化函数开始任小强们说房价高涨从现在开始,股评家们说牛市从 5000 点开始.他们的开始需要我41 们的钱袋,我们的开始只需要一台电脑,最好再有一杯茶,伴着几支小曲儿,不盯着钱总是 会比较惬意的.生容易,活容易,生活不容易,因为总要盯着钱. 有了地图 Kconfig 和 Makefile,我们可以在庞大复杂的内核代码中定位以及缩小了目 标代码的范围.那么现在,为了研究内核对 USB 子系统的实现,我们还需要在目标代码中 找到一个突破口,这个突破口就是 USB 子系统的初始化代码. 针对某个子系统或某个驱动,内核使用 subsys_initcall 或 module_init 宏指定初始化 函数.在 drivers/usb/core/usb.c 文件中,我们可以发现下面的代码.940subsys_initcall(usb_init); 941module_exit(usb_exit);我们看到一个subsys_initcall,它也是一个宏,我们可以把它理解为module_init,只 不过因为这部分代码比较核心,开发者们把它看作一个子系统,而不仅仅是一个模块.这也 很好理解, usbcore这个模块它代表的不是某一个设备, 而是所有USB设备赖以生存的模块, Linux中,像这样一个类别的设备驱动被归结为一个子系统.比如PCI子系统,比如SCSI子 系统,基本上,drivers/目录下面第一层的每个目录都算一个子系统,因为它们代表了一类 设备. subsys_initcall(usb_init)的意思就是告诉我们 usb_init 是 USB 子系统真正的初始化函 数,而 usb_exit()将是整个 USB 子系统的结束时的清理函数.于是为了研究 USB 子系统在 内核中的实现,我们需要从 usb_init 函数开始看起.865staticint__initusb_init(void) 866{ 867
872 if(nousb){
} pr_info(&%s:USBsupportdisabled\n&,usbcore_name); return0;42 873
916out:retval=ksuspend_usb_init(); if(retval) retval=bus_register(&usb_bus_type); if(retval)
gotobus_register_ retval=usb_host_init(); if(retval)
gotohost_init_ retval=usb_major_init(); if(retval)
gotomajor_init_ retval=usb_register(&usbfs_driver); if(retval)
gotodriver_register_ retval=usb_devio_init(); if(retval)
gotousb_devio_init_ retval=usbfs_init(); if(retval)
gotofs_init_ retval=usb_hub_init(); if(retval)
gotohub_init_ retval=usb_register_device_driver(&usb_generic_driver,THIS_MODULE); if(!retval)usb_hub_cleanup(); usbfs_cleanup(); usb_devio_cleanup(); usb_deregister(&usbfs_driver); usb_major_cleanup(); usb_host_cleanup(); bus_unregister(&usb_bus_type); ksuspend_usb_cleanup();902
ub_init_failed: h 904fs_init_failed: 906usb_devio_init_failed: 908driver_register_failed: 910major_init_failed: 912host_init_failed: 914bus_register_failed:43 917
918} (1)__init 标记. 关于 usb_init,第一个问题是,第 865 行的__init 标记具有什么意义? 写过驱动的应该不会陌生, 它对内核来说就是一种暗示, 表明这个函数仅在初始化期间 使用, 在模块被装载之后, 它占用的资源就会释放掉用作它处. 它的暗示你懂, 可你的暗示, 她却不懂或者懂装不懂,多么让人感伤.它在自己短暂的一生中一直从事繁重的工作,吃的 是草吐出的是牛奶,留下的是整个 USB 子系统的繁荣. 受 这 种 精 神 所 感 染 , 我 觉 得 有 必 要 为 它 说 的 更 多 些 . __init 的 定 义 在 include/linux/init.h 文件里43#define__init
__attribute__((__section__(&.init.text&)))好像这里引出了更多的疑问,__attribute__是什么?Linux内核代码使用了大量的GNU C扩展,以至于GNU C成为能够编译内核的唯一编译器,GNU C的这些扩展对代码优化, 目标代码布局,安全检查等方面也提供了很强的支持.而__attribute__就是这些扩展中的一 个, 它主要被用来声明一些特殊的属性, 这些属性主要被用来指示编译器进行特定方面的优 化和更仔细的代码检查.GNUC支持十几个属性,section是其中的一个,我们查看GCC的 手册可以看到下面的描述'section(§ion-name&)'
Normally,thecompilerplacesthecodeitgeneratesinthe`text'
section. Sometimes,however,youneedadditionalsections,oryou needcertainparticularfunctionstoappearinspecialsections.
The`section'attributespecifiesthatafunctionlivesina
particularsection. Forexample,thedeclaration:
externvoidfoobar(void)__attribute__((section(&bar&)));44
putsthefunction'foobar'inthe'bar'section.
Somefileformatsdonotsupportarbitrarysectionssothe
'section'attributeisnotavailableonallplatforms. Ifyou
needtomaptheentirecontentsofamoduletoaparticular
section,considerusingthefacilitiesofthelinkerinstead.通常编译器将函数放在.text 节,变量放在.data 或.bss 节,使用 section 属性,可以让 编译器将函数或变量放在指定的节中.那么前面对__init 的定义便表示将它修饰的代码放 在.init.text 节.连接器可以把相同节的代码或数据安排在一起,比如__init 修饰的所有代码 都会被放在.init.text 节里,初始化结束后就可以释放这部分内存. 问题可以到此为止,也可以更深入,即内核又是如何调用到这些__init修饰的初始化函 数?要回答这个问题,还需要回顾一下subsys_initcall宏,它也在include/linux/init.h里定 义125#definesubsys_initcall(fn)
__define_initcall(&4&,fn,4)这里又出现了一个宏__define_initcall,它用于将指定的函数指针fn放到initcall.init节 里 而对于具体的subsys_initcall宏,则是把fn放到.initcall.init的子节.initcall4.init里. 要弄 清楚.initcall.init,.init.text和.initcall4.init这样的东东,我们还需要了解一点内核可执行文 件相关的概念. 内核可执行文件由许多链接在一起的对象文件组成. 对象文件有许多节, 如文本, 数据, init 数据,bass 等等.这些对象文件都是由一个称为链接器脚本的文件链接并装入的.这 个链接器脚本的功能是将输入对象文件的各节映射到输出文件中; 换句话说, 它将所有输入 对象文件都链接到单一的可执行文件中,将该可执行文件的各节装入到指定地址处. vmlinux.lds 是存在于 arch/&target&/ 目录中的内核链接器脚本,它负责链接内核的各个 节并将它们装入内存中特定偏移量处.45 我可以负责任的告诉你,要看懂 vmlinux.lds 这个文件是需要一番功夫的,不过大家都 是聪明人,聪明人做聪明事,所以你需要做的只是搜}
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Linux内核驱动程序整理之三
USB设备驱动程序
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内核是 Linux-2.6.22.6
内核中usb设备驱动程序的框架
& & & &&&& & & & 用户空间
App ..........................................................
& & & && && & usb设备驱动程序
内核空间 ...................................................
& & & && && && &&&usb核心层
& && && && & ..................................................
& & & && && &&&usb总线驱动程序
................................................................
硬件& && && && && & usb主机控制器
& & & && &..................................
& & & && && & UHCI&&OHCI& & EHCI
.................................................................
& & & && && && && & USB设备
从这样分层结构我们可以看出usb核心层起着非常重要的作用，一方面为usb设备驱动程序提供接口，另一方面也为usb总线驱动程序提供接口，其中usb总线驱动程序是直接与硬件打交道的，它提供对硬件操作的读写函数，但是他不知道数据的具体意义，usb设备驱动程序知道数据的具体意义。
usb总线驱动程序框架分析:
static int __init usb_init(void)
& & & & retval = bus_register(&usb_bus_type);//usb总线注册
& & & & & & & & kset_register(&bus-&devices);//在/sys/bus/usb/目录下创建 devices
& & & & & & & & kset_register(&bus-&drivers);//在/sys/bus/usb/目录下创建 drivers
& & & & & & & & klist_init(&bus-&klist_devices, klist_devices_get, klist_devices_put);//这个是初始化devices链表
& & & & & & & & klist_init(&bus-&klist_drivers, NULL, NULL);初始化driver链表
& & & & retval = usb_host_init();
& & & & & & & & usb_host_class = class_create(THIS_MODULE, &usb_host&);//这个创建了一个 usb_host类②
& & & & int usb_major_init(void)
& & & & & & & & error = register_chrdev(USB_MAJOR, &usb&, &usb_fops); //这个创建了一个usb_fops&&①
& & & & retval = usb_register(&usbfs_driver);&&//usb驱动的注册
& & & & retval = usb_hub_init();&&//初始化一个usb hub
& & & & & & & & usb_register(&hub_driver) //将hub.c下的hub_driver加入到 usb总线下的驱动链表里面
& & & & & & & & & & & & new_driver-&drvwrap.driver.bus = &usb_bus_ //指定增加驱动的类型
& & & & & & & & & & & & new_driver-&drvwrap.driver.probe = usb_probe_
& & & & & & & & & & & & retval = driver_register(&new_driver-&drvwrap.driver); //这里注册的是 hub_driver-&drvwrap.driver
& & & & & & & & & & & & & & & & bus_add_driver(drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & error = driver_attach(drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & bus_for_each_dev(drv-&bus, NULL, drv, __driver_attach);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & while ((dev = next_device(&i)) && !error) 这里是一个循环 遍历总线上的所有设备
& & & & & & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &error = fn(dev, data);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && & fn =__driver_attach
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & driver_probe_device(drv, dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if (drv-&bus-&match && !drv-&bus-&match(dev, drv))
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = dev-&bus-&probe(dev); //先使用总线的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 如果失败
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 在使用ret = drv-&probe(dev);//driver的probe函数&&而由上面的分析可知 drv-&probe =usb_probe_
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 分析usb_probe_interface
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_driver *driver = to_usb_driver(dev-&driver);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_interface *intf = to_usb_interface(dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & struct usb_device *& & & & udev = interface_to_usbdev(intf);& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & id = usb_match_id(intf, driver-&id_table); //这个是匹配接口与驱动的id_table
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if(id)
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && &error = driver-&probe(intf, id);//这里面就调用了 usb_driver的probe函数 (这里会调用到我们自己编写的usb设备驱动程序)也有可能调用到hub的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 现在来分析hub的probe函数
& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&hub_configure(hub, endpoint)
& & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &hub-&buffer = usb_buffer_alloc(hdev, sizeof(*hub-&buffer), GFP_KERNEL,&hub-&buffer_dma);//目的
& & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &pipe = usb_rcvintpipe(hdev, endpoint-&bEndpointAddress); //源
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &maxp = usb_maxpacket(hdev, pipe, usb_pipeout(pipe));//长度
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);//分配一个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &usb_fill_int_urb(hub-&urb, hdev, pipe, *hub-&buffer, maxp, hub_irq,
& & & & & & & && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && & hub, endpoint-&bInterval);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb-&transfer_dma = hub-&buffer_
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub-&urb-&transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP; //上面是填充这个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && &hub_activate(hub);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && &&&status = usb_submit_urb(hub-&urb, GFP_NOIO); 提交这个urb
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && &&&static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(khubd_wait);//定义一个等待队列& &
由于刚开始的时候假设usb设备还没有，，，，因此 hub的probe函数还不会执行&&一次执行下面的操作
& & & & & & & & khubd_task= kthread_run(hub_thread, NULL, &khubd&); //在这里开启一个hub_thread线程
& & & & & & & & & & & & & & & & hub_thread
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_events(); //这个函数是至关重要的，，，，，它涉及到usb设备描述符的获取操作
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & while(1)//这是一个循环 就是一直在这里循环检测&&如果有了usb设备的插入 就会调用usb_driver的probe函数 提交urb&&然后退出循环 ，线程进入休眠状态
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && & {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && &&&for (i = 1; i &= hub-&descriptor-&bNbrP i++) {
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_port_connect_change(hub, i,portstatus, portchange);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev-&bus, port1); //分配一个usb_device结构体
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & choose_address(udev); //
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & devnum = find_next_zero_bit(bus-&devmap.devicemap, 128,bus-&devnum_next); //选择一个空的设备usb号
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_port_init (struct usb_hub *hub, struct usb_device *udev, int port1,
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & hub_set_address//设置设备号
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && && &usb_get_device_descriptor(udev, 8);//获得设备描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & && && && && && &usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);//再次获得整个设备的描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & status = usb_new_device(udev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &&&& & & & usb_get_configuration(udev);//获得usb设备的配置描述符，接口描述符，端点描述符
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & udev-&dev.devt = MKDEV(USB_DEVICE_MAJOR, (((udev-&bus-&busnum-1) * 128) + (udev-&devnum-1)));
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & device_add(&udev-&dev);③
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & error = bus_add_device(dev) //将usb_device设备添加到usb总线旗下的设备链表里面
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & bus_attach_device(dev);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = device_attach(dev);//这个就会被调用
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = bus_for_each_drv(dev-&bus, NULL, dev, __device_attach);& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & __device_attach
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & if (drv-&bus-&match && !drv-&bus-&match(dev, drv))//调用bus的match函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = really_probe(dev, drv);
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = dev-&bus-&probe(dev);//首先调用bus的probe函数
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ret = drv-&probe(dev);//在调用drv的probe函数& & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 向下最终就会调用到 usb_driver里面的probe函数&&当然也会调用到我们自己编写的usb设备驱动程序
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & }
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & && && & & & wait_event_interruptible(khubd_wait,!list_empty(&hub_event_list) ||kthread_should_stop()) //将当前进程休眠
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
下面分析休眠唤醒
唤醒情况①
在hub的probe函数中 我们已经提交了一个urb&&他的回调函数为
static void hub_irq(struct urb *urb)
& & & & & & & & kick_khubd(hub);
& & & & & & & && &&&if (list_empty(&hub-&event_list)) {
& & & & & & & && && && && &list_add_tail(&hub-&event_list, &hub_event_list);
& & & & & & & && && && && &wake_up(&khubd_wait);}//在这里休眠被唤醒了& &(当urb提交成功并且有数据传过来的时候，就会唤醒这个队列 )
唤醒情况②
void usb_kick_khubd(struct usb_device *hdev)
& & & & kick_khubd(hdev_to_hub(hdev));
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在Linux下吗？先找一本原理性的书看一下，再看看驱动例子
ARM入门经典好书：《ARM Linux入门与实践》
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《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(16)――子系统的初始化:那些入口函数...........90 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(17)――子系统的初始化:以PCI子系统为例 ....96 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(18)――选择发行版 ............................................101 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(19)――不稳定的内核API .................................104 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(20)――学会使用GIT .........................................106 《LINUX内核修炼之道》精华分享与讨论(21)――二分法与PRINTK().............................. 110二分查找法的基本原理 .............................................................................................................. 110 printk()........................................................................................................................................ 1114 前言至此落笔之际,恰至 Linux 问世 18 周年,18 年的成长,如梦似幻,风雨颇多,感慨 颇多. 犹自忆起多年以前一位前辈训导时的箴言: 今天的必然正是由之前一系列的偶然所决定 的.过去的某年某月,我偶然初识 Linux 就身陷其中,至今仍找不到出去的路,而正是这次 乃至之后的多次偶然相联合,从而决定了今日的我要在此写下这些话.那么,当您偶然地拿 起这本书,偶然地看到这段话,您是否会问自己:这样的偶然又会导致什么样的必然? 如果您依然决定继续这次的偶然之旅, 那么首先请认识两个人, 准确的说是一个人和一 只企鹅.这个人自然就是 LinusTorvalds,我们也可是称他为 Linus 或李纳斯,正是这位来 自芬兰的天才,在 1991 年 1 月 2 日,攥着在圣诞节和生日得到的钱,偶然地做出了一个重 大的财政决定,分期三年买一台价格 3500 美元得相貌平平得计算机,从而 Linux 开始了.
企鹅则是 Linux 的标志,很多人可能不知道 Linus,但是却可能知道这只企鹅,这是一 个奇怪的现象,就像很多人知道微软,却不知道比尔盖茨.不管怎么说,是 Linus 塑造了这 只企鹅,并让它有一副爽透了的样子,就像刚刚吞下一扎啤酒.除此之外,这只企鹅还要很 特别,其他的企鹅都是黑嘴巴黑脚蹼,但它却是黄嘴巴黄脚蹼,这使它看上去好像是鸭子与 企鹅的杂交品种,也许它是唐老鸭在南极之旅中与一只当地企鹅一夜倾情的结晶. 其次,在您继续之前,我还想请您问自己一个问题:我在强迫自己学习内核么?我很希 望您能回答不是,但希望与现实往往都有段不小的距离,因为很多时候,我都发现身边的人 是因为觉得内核很高深而强迫自己喜欢的. 强迫自己去喜欢一个人是多么痛苦的事情. 或许, 针对这个问题, 最让人愉悦的回答是 &说实话, 我学习的热情从来都没有低落过. 正如 Linus &5 在自己的自传《JustforFun》中希望的那样.本书的组织形式本书将 Linux 内核的学习分为四个层次:全面了解,掌握基本功;兴趣导向,选择重点 深度钻研;融入社区,参与开发做贡献;坚持,坚持,再坚持.总结起来,就是&全面了解 抓基本,兴趣导向深钻研;融入社区做贡献,坚持坚持再坚持.(如果您是一个修真小说爱 & 好者,尽可以将其与炼气,筑基,结丹和元婴等层次相对应. ) 第一层次修炼的内容包括了前三章, 目的是希望您能够对 Linux 以及内核有个全面的认 识和了解,掌握分析 Linux 内核源代码的分析方法. 第 1 章主要介绍了 Linux 的 18 年成长史, 或许您会乐意陪我一起缅怀下这过去的十八 年. 第 2 章介绍内核的配置和编译过程,和任何大型软件源码的学习一样,学会编译和配 置是第一步. 第 3 章介绍学习内核需要的基础,内核的体系结构,目录结构,代码特点,浏览内核 代码的工具,最后,突出强调了内核源码分析过程中极为重要的两个角色――Kconfig 和 Makefile,并以 USB 子系统为例,演示了如何利用这两个角色进行代码分析. 第二层次的修炼包括了第 4～11 章的内容,对内核多数部分的工作原理进行介绍.按 照认识的发展规律, 在第一层次修炼中已经对内核有个全局的认识和了解之后, 接下来就应 该以兴趣为导向,寻找一个子系统或模块,对其代码深入钻研和分析,不懂的地方就通过社 区,邮件列表或者直接发 Email 给 maintainer 请教等途径弄懂,切勿得过且过,这样分析 下来,对同步,中断等等内核的很多机制也同样会非常了解,俗话说一通则百通就是这个道6 理. 因此第二层次的各个章节里, 只是阐释重点的概念和工作原理, 帮助您在分析该部分代 码时进行理解,并不求详尽. 第 4 章讨论系统的初始化,万事开头难,系统的初始化是一个很复杂的过程,不过对 于内核源码的学习来说, 以这个部分开始应该是个不错的选择. 特别是子系统初始化的讨论, 应该是您选择任何内核子系统开始分析时都需要了解的内容. 第 5 章讨论系统调用,它是应用程序和内核间的桥梁,学习并理解它是我们走向内核 的一个很好的过渡. 第 6 章讨论内核的中断处理机制,包括几乎任何一本内核书籍都没有涉及的通用 IRQ 层. 第 7 章讨论进程的内核抽象,以及进程如何被创建和销毁.如果我们将计算机上运行 的操作系统以及各种各样的软件看作一系列有机的生命体, 而不是死的指令集合, 那么这就 是一个进程的世界, 只不过与我们人类世界不同的是, 进程世界里的个体是一个一个鲜活的 进程, 而不是人. 人的世界有道德与法律去制约管理, 进程的世界同样也有自己的管理机制, 这就是第 7 章所要展示的内容――进程管理. 第 8 章讨论进程的调度,重点讨论了在内核历史上具有重要地位的 O(1)调度器和最新 的 CFS 调度起. 第 9 章讨论内存管理,内存就是进程的家,这里讨论内核如何为每个进程都分配一个 家,并尽量的去做到&居者有其屋& ,以及保证每个家的安全. 第 10 章讨论文件系统,主要是虚拟文件系统(VFS) ,它通过在各种具体的文件系统之7 上建立一个抽象层,屏蔽了不同文件系统间的差异. 第 11 章讨论设备驱动, 对于驱动开发来说, 设备模型的理解是根本, spec, datasheet 与内核源代码的利用是关键. 通过第二层次的修炼, 您应该对至少一到两个部分有了很深入的理解, 对内核代码采用 的通用手法也已经很拈熟,那么您应该开始进入第三层次,努力融入到内核的开发社区,此 时的您已经不会再是社区中潜水小白的角色, 而是会针对某个问题发表自己的见解. 您已经 可以尝试参与到内核的开发中去, 即使仅仅修改了内核中的一个错误单词, 翻译了一份大家 需要的文档,也是做出了自己的贡献,会得到大家的认可. 本书中第三层次只包括了两章的内容,这是因为内核的修炼之道越往后便越依赖于自 己,任何参考书都替代不了自己不断的反思与总结. 第 12 章讨论参与内核开发需要了解的一些基础信息. 第 13 章讨论了内核的调试技术,与第 12 章一样,您可以仅仅将这些内容看成内核修 炼中的一些 tips. 至于最后的第四层次,更是仅有两个字――坚持.能够在内核的修炼之道上走多远, 都取决于我们能够坚持多久,或许一个用一个公式概括更为合适:心态+兴趣+激情+时间 +X=Y. 革命尚未成功,我等仍需努力.――与君共勉之. 精华版方法论部分导读到目前为之,博客上分享的精华篇都可以归为方法论的范畴,在很多时候,都是方法论8 要比细节紧要得多. 而这些精华篇又可细分为三个专题: Linux 大史记; 内核学习的方法论; 驱动开发的方法论.Linux大史记除去那些精彩的&门& ,我们生活中乏味的事情太多了,所以不希望再去按惯例花个一 二页的篇幅乏味的写个&Linux 简介& ,就将几天中出去溜弯的时间贡献了出来,逐年逐月 的搜集整理了一些 Linux 成长过程中所发生的重要的事情,抑或一些非常有趣儿的事情. 开始时本以为这是一件很轻易的事,起码应该比统计公布房价上涨多少的事情轻易的 多,利用 google,完成这么一件事情又有何难?但是意外的是,貌似很难找到类似的归纳 整理,或许能够看到某个时间段内的所谓的 top10 之类的字眼,但里面的罗列似乎大都满 足不了有趣儿的要求.所以里面有些月份是个空白,不管如何,大家可以了解了解,看看是 否有很多自己不知道的有趣闻轶事? 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年() 缅怀已逝的十八年()内核学习的方法论透过现象看本质, 兽兽门无非就是一些人体艺术展示. 同样往本质里看过去, 学习内核, 就是学习内核的源代码,任何内核有关的书籍都是基于内核,而又不高于内核的. 所以这个专题的前三个精华篇就是专注于介绍如何入手分析内核源代码的, 这里前无来 者的突出强调了 &Kernel 地图& 的概念, 虽然 Goggle 带着 Goggle 地图远去了, Kernel 可9 地图仍然在继续. Kernel地图:Kconfig与Makefile 毫不夸张地说, Kconfig 和 Makefile 是我们浏览内核代码时最为依仗的两个文件. 基本上, Linux 内核中每一个目录下边都会有一个 Kconfig 文件和一个 Makefile 文件.
对于一个希望能够在 Linux 内核的汪洋代码里看到一丝曙光的人来说, 将它们放在怎么 重要的地位都不过分. 我们去香港,通过海关的时候,总会有免费的地图和各种指南拿,有了它们在手里 我们才不至于无头苍蝇般迷惘的行走在陌生的街道上. 即使在内地出去旅游的时候一般 来说也总是会首先找份地图,当然了,这时就是要去买了,拿是拿不到的,不同的地方 有不同的特色, 只不过有的特色是服务,有的特色是索取. Kconfig 和 Makefile 就是 LinuxKernel 迷宫里的地图. 地图引导我们去认识一个 城市,而 Kconfig 和 Makefile 则可以让我们了解一个 Kernel 目录下面的结构.我们 每次浏览 kernel 寻找属于自己的那一段代码时, 都应该首先看看目录下的这两个文件.
分析内核源码如何入手?(上) 既然要学习内核源码,就要经常对内核代码进行分析,而内核代码千千万,还前仆 后继的不断往里加,这就让大部分人都有种雾里看花花不见的无助感.不过不要怕,孔 老夫子早就留给我们了应对之策:敏于事而慎于言,就有道而正焉,可谓好学也已.这 就是说, 做事要踏实才是好学生好同志, 要遵循严谨的态度, 去理解每一段代码的实现, 多问多想多记. 如果抱着走马观花, 得过且过的态度, 结果极有可能就是一边看一边丢, 没有多大的收获.10 分析内核源码如何入手?(下) 下面的分析,米卢教练说了,内容不重要,重要的是态度.就像韩局长对待日记的 态度那样,严谨而细致. 只要你使用这样的态度开始分析内核,那么无论你选择内核的哪个部分作为切入 点,比如 USB,比如进程管理,在花费相对不算很多的时间之后,你就会发现你对内 核的理解会上升到另外一个高度,一个抱着情景分析,抱着 0.1 内核完全注释,抱着各 种各样的内核书籍翻来覆去的看很多遍又忘很多遍都无法达到的高度.请相信我! 让我们在 Linux 社区里发出号召:学习内核源码,从学习韩局长开始!
对于学习来说,无论是在学校的课堂学习,还是这里说的内核学习,效果好或者坏,最主要取决于两个方面――方法论和心理.注意,我无视了智商的差异,这玩意儿玄之又玄, 岔开了说,属于迷信的范畴. 因此继介绍分析内核源码方法的三个精华篇之后, 又针对内核学习过程中最为常见的两 个心理误区做了阐述. 内核学习的心理问题 而心理上的问题主要有两个,一个是盲目,就是在能够熟练适用 Linux 之前,对 Linux 为何物还说不出个道道来,就迫不及待的盲目的去研究内核的源代码.这一部分 人会觉得既然是学习内核, 那么耗费时间在熟悉 Linux 的基本操作上纯粹是浪费宝贵的 时间和感情. 不过这样虽然很有韩峰同志的热情和干劲儿, 但明显走入了一种心理误区. 重述 Linus 的那句话:要先会使用它. 第二个就是恐惧. 人类进化这么多年, 面对复杂的物体和事情还是总会有天生的惧11 怕感,体现在内核学习上面就是:那么庞大复杂的内核代码,让人面对起来该情何以堪 啊! 即使有好的方法和坚强的心理, 我们在内核学习过程中仍需要利用很多好的资源. 其实, 韩峰同志已经在日记里告诉了我们资源的重要性, 因此我们在学习韩峰同志严谨细致的态度 同时,还要领悟他对资源的灵活运用.只有在以内核源码为中心,坚持各种学习资源的长期 建设不动摇,才能达到韩局长那样的高度,俯视 Linux 内核世界里的人生百态. 内核学习的相关资源 待到山花烂漫时,还是那些经典在微笑.驱动开发的方法论 因为至少在国内大部分内核相关的开发都是驱动的开发,所以在内核学习的方法论之后,专门用一个专题,从模块机制,设备模型,驱动三件宝三个层次介绍了驱动开发的方法 论. 模块机制与&HelloWorld!& 有一种感动,叫泪流满面,有一种机制,叫模块机制.显然,这种模块机制给那些 Linux 的发烧友们带来了方便, 因为模块机制意味着人们可以把庞大的 Linux 内核划分 为许许多多个小的模块. 对于编写设备驱动程序的开发者来说, 从此以后他们可以编写 设备驱动程序却不需要把她编译进内核,不用 reboot 机器,她只是一个模块,当你需 要她的时候,你可以把她抱入怀中(insmod) ,当你不再需要她的时候,你可以把她 一脚踢开(rmmod) . 设备模型(上)12 设备模型(下) 对于驱动开发来说,设备模型的理解是根本,毫不夸张得说,理解了设备模型,再 去看那些五花八门的驱动程序, 你会发现自己站在了另一个高度, 从而有了一种俯视的 感觉,就像凤姐俯视知音和故事会,韩峰同志俯视女下属. 顾名而思义就知道设备模型是关于设备的模型, 既不是任小强们的房模, 也不是张 导的炮模. 对咱们写驱动的和不写驱动的人来说, 设备的概念就是总线和与其相连的各 种设备了.电脑城的 IT 工作者都会知道设备是通过总线连到计算机上的,而且还需要 对应的驱动才能用,可是总线是如何发现设备的,设备又是如何和驱动对应起来的,它 们经过怎样的艰辛才找到命里注定的那个他, 它们的关系如何, 白头偕老型的还是朝三 暮四型的,这些问题就不是他们关心的了,而是咱们需要关心的.在房市股市千锤百炼 的咱们还能够惊喜的发现, 这些疑问的中心思想中心词汇就是总线, 设备和驱动, 没错, 它们就是咱们这里要聊的 Linux 设备模型的名角. 驱动开发三件宝:spec,datasheet 与内核源码 设备模型之外,对于驱动程序的开发者来说,有三样东西是不可缺少的:第一是协 议或标准的 spec,也就是规范,比如 usb 协议规范;第二是硬件的 datasheet,即你 的驱动要支持的硬件的手册; 第三就是内核里类似驱动的源代码, 比如你要写触摸屏驱 动的话,就可以参考内核里已经有的一些触摸屏驱动.Linux内核问题门 继前面三个专题之后,为了感谢精华篇发布过程中很多朋友的关心与支持,便以&问题门&为题为拙作《Linux 内核修炼之道》制作了一个小插曲,希望通过对大家内核学习过程中 遇到的问题与经验心得做一番展示,来帮助还在门外的朋友寻找到这扇门的钥匙.13 Linux内核问题门――学习问题,经验集锦(持续更新中……) 陈宪章说: &学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进.疑者,觉悟之机也,一番觉悟 一番长进. & 培根说: &多问的人将多得. & 还在学校的时候导师在激情讲演之后对着会议室里形态各异但均静默不语的我们 痛心疾首的说: &会提问题很重要啊,同志们!不会提问题怎么有资格做研究! & 这样铿锵有力的训诫今日想起仍觉深受刺激, 于是就要不可避免得要做出一些反应 来. 不过一是因为咱这年代还没有非主流的说法, 二是因为也没有冯仰妍同学的性别优 势, 不可能受到刺激就整出个门来. 咱能够做到的最大反应也就是在这里开贴专门探讨 探讨内核学习的相关问题,为了稍微增加那么一些广告效应,就称为&问题门&吧. 使用&问题门&的称呼,一是内心里潜藏的那点低级趣味想去沾点近些年层出不穷 各种各样的&门&的仙气,二是在内核的学习过程中的确实实在在的存在着这样的一个 &门& ,横亘在我们的面前,跨过去便海阔天空是另一番世界,但却是让无数人竞折腰, 百思不得其钥匙. 缅怀已逝的十八年()至此落笔之际,恰至 Linux 问世 18 周年,18 年的成长,风雨颇多,感慨颇多,谨以 这些许年来的点滴之事为 Linux 的成人礼添彩. 如果你尚未与 Linux 亲密接触过,那么希望这里的内容可以成为你初识 Linux 的见证. 如果你已经是个 Linux 达人,那么就选个安静的早晨,抑或下午,陪我一起缅怀下这过去的14 十八年吧.Linux诞生记1987 年 MINIX 诞生,而我也已端坐于学堂之中,隐去一身的稚气,能够摇头晃脑的吟诵几句诗赋了.若真是冥冥中自有定数的话,或许这时就暗定了 4 年后 Linux 的诞生.1991 年LinusTorvalds,一个芬兰的大学生,对于他不能按照意愿访问大学 UNIX 服务器而感 到很愤怒,于是开始为一个以后被称为&Linux&的内核而工作,并于这一年的 10 月 5 日 发布了 Linux0.01.1992 年4 月,第一个 Linux 新闻组&comp.os.linux&建立.10 月,第一个可以安装的 Linux 版本 SLS 发布.同年,我拿到了平生的第一个毕业证.1993 年8 月,第一本关于 Linux 的著作《LinuxInstallationandGettingStartedVersion1》 出版. 而这一年, 我最敬佩的语文老师患病离去了, 从此, 我知道了生活中不仅仅只有欢聚, 还有伤别.1994 年Linux1.0 发布,并采用 GPL(GNUGeneralPublicLicense,通用公共许可证)协议. 大家要 LinusTorvalds 想一只吉祥物, Linus 突然想到小时候去动物园被一只企鹅追着满地15 打滚,还被咬了一口!既然想不到其它的吉祥物了,干脆就以这支企鹅来当吉祥物算了! 泰坦尼克的狂潮1995 年 4 月,召开首届 Linux 博览会,一个以 Linux 为特征的商业展览博览会.几个月后,我迎来了第二个中学阶段.1996 年 Linux2.0 发布,它第一个支持了 SMP(对称多处理器)架构.此时 Linux 的全球用户已经达到了 350 万左右.1997 年 首例 Linux 病毒&Bliss&被发现.电影《泰坦尼克号》所用的 160 台 Alpha 图形工作站中,有 105 台采用了 Linux.1998 年1 月,第一份 Linux 新闻周刊出版,同时,Netscape 宣布他们将在自由软件许可协议 下发布浏览器的源代码,这为 Linux 和自由软件的发展提供了广阔空间. 2 月,EricRaymond 和他的朋友门提出了&opensource&的概念,申请了该商标特 权并且组建了 opensource.org 网站,从而开始推动 Linux 的商业化发展. 4 月,Linux 广泛被美国国家公共新闻广播报道,标志 Linux 在主流,非技术性的媒体 界首次出现. 5 月,Google 搜索引擎开始流行,不仅仅是因为它是最好的搜索引擎,而且还因为它16 是基于 Linux 和具有 Linux 特色的搜索网页. 6 月, &从来没有一个用户向我提起 Linux,Linux 就像众多的免费产品一样,虽然它是 很小的,却得到了一群忠诚的拥护者. &比尔盖茨在 6 月 25 日的《PC 周刊》上说. 7 月,KDE 和 GNOME 的桌面之争在其拥护者之间愈演愈烈,Linus 以实际行动中表 明 KDE 非常好用,在这种情况下,KDE1.0 诞生了.Oracle,Informix,Sybase 都宣布将 积极支持 Linux.Linux 开始成为一个家喻户晓的词. 9 月,Dave Whitinge 和 Dwight Johnson 创建了 ,该网站后来被
收购,不过它一直是访问量最高和最容易阅读的 Linux 入门网站. 12 月,一篇来自 IDC 的报导说 Linux 的发行量在 1998 年涨了 200%以上,它的市场 占有率也增加了 150%以上. Linux 拥有 17%的市场占有率并且增长率超过了市场上其它任 何一个系统. 同年,我迎来了人生中一个非常重要的时刻:我上大学了! 缅怀已逝的十八年()提前发生的革命1999 年1 月, &Linux2.2 已经发布,我终于可以松口气了&创造者 LinusTorvalds 说. 3 月,首届 LinuxWorld 讨论会和博览会在加洲的圣何塞举行,作为 Linux 第一个大的 商业化的贸易展示活动,它无疑向世界昭示了 Linux 的到来.17 8 月, 宣布了与 RedHat 的合作关系, SG 并且开始大规模的为内核的发展做贡献. Red Hat 进行了首次公开募股,股价马上涨到了 50 美元,在那个时候这个价似乎很高.摩托罗 拉公司与 Lineo 建立了合作关系,进入 Linux 领域并提供嵌入式系统产品,支持和培训服 务. Sun 宣布了在 Sun 公共源许可 (SunCommunitySourceLicense) 下发行 StarOffice 和开发一个网络版本的办公套件. 9 月,RedHat 的股票达到了 135 美元,这个价格在那个时候似乎是难以置信的高. 10 月,Sun 宣布它将在 Sun 公共源许可下公布 Solaris 的源代码. 12 月,VA Linux Systems 的首次公开募股价格是 30 美元/股,这个价格很快涨到了 300 美元,它在 NASDAQ 历史上创造了最高的首次公开募股价格. 这一年,网络进入了宿舍,QQ,mud 等也进入了我们的生活.2000 年 1 月,VA Linux Systems 宣布创建我们非常熟悉的 SourceForge,到这年底,SourceForge 已经接到了超过 12000 个项目,拥有 92000 个注册的开发者.
2 月,最近的 IDC 报告显示 Linux 现在成为&服务器电脑上第二个最受欢迎的操作系统& ,在 1999 年占了 25%的服务器操作系统销售额,Windows NT 为 38%,占第一位, NetWare 为 19%, 排名第三, IDC 以前曾预测过 Linux 将在 2002 或 2003 年到达第 2 位, 这场革命提前发生了.
3 月,嵌入式 Linux 协会(EmbeddedLinuxConsortium)成立. 8 月,HP,Intel,IBM 以及 NEC 宣布开放源代码发展实验室(OSDL,OpenSourceDevelopmentLab)成立.18
9 月,Trolltech 发布了 GPL 下的 Qt 库. 11 月, IBM 宣布将在 2001 年投资 10 亿美元在 Linux. 首部基于 Linux 的手机 IMT-2000在韩国发布.
这一年的某一天,和同学坐在学校四大发明广场上观看同一首歌演出,困意盎然,期间那个粗犷的名歌星的一句话却惊醒了我: &希望你们交通大学为中国的交通事业做出更大的 贡献& ,大意如此,我顿时无语,他的语言竟然和他的外表一样粗犷.
这一年的暑假,我第一次来到江南,在西湖断桥对面的饭馆里,透过落地窗恰恰看到湖里荷花的位置,要了份西湖醋鱼和一瓶啤酒,坐到下午四点钟,然后顺着苏堤白堤静静的走 下去,直到绕湖一周再次回到断桥,已是晚上八点,坐在湖边的长凳上,一夜无语. 和平,爱情和Linux2001 年
1 月,期待已久的 Linux2.4 发布. 3 月,Linux2.5 内核高级会议在加州圣何塞举行,它或许是历史上 Linux 内核 hacker最完整的一次聚会.
4 月,IBM 在几个城市鼓吹&和平,爱情和 Linux& (Peace,LoveandLinux)时遇到了麻烦.
6 月,Sharp 宣布基于 Lineo 嵌入式系统的 LinuxPDA 即将上市. 这一年底,找工作的季节,我深刻认识了 IT 泡沫和 9.11,找所谓的好工作无门和出国19 无门,我无奈选择考研.2002 年Linus Torvalds 将 Linux 2.4 交由巴西 18 岁的内核开发人员 Marcelo Tosatti 维护, 自己则带领 Linux2.5 的开发工作. 这一年,我从一个交大到了另一个交大,这个转变似乎很平淡,并不深刻. 缅怀已逝的十八年()Ubuntu4.102003 年1 月,NEC 宣布将在其手机中使用 Linux,代表着 Linux 成功进军手机领域. 6 月, IDC 分析师称, 2003 年 Linux 服务器在西欧的销售量将达到 18.2 万台, 2007 到 年,销售量将增至这个数字的三倍,销售收入将翻一番,达到 19 亿美元. 8 月,韩国国家航空公司和 IBM 联合发布声明,表示韩国航空公司将把该公司的核心 业务移植到 IBM 的 eServer 服务器当中完成,其中操作系统则采用 Linux. 9 月,三星在推出了首款基于 Linux 系统平台的 CDMA 智能手机 SCH-i519. 11 月,Linux2.6 发布,它被认为是第一款真正意义上的企业级内核,这是 Linux 内核 从 2001 年以来第一次的大改动. 这一年,我第一次在电视直播里看着自己喜欢的米兰夺得了冠军杯.2004 年20 1 月,X.Org 基金会成立. 2 月,Linux 标准 2.0 出台,规范了所有能被称为 Linux 操作系统所应该有的特性. 5 月,基于 Linux 的路由系统出现. 10 月 20 日,Ubuntu 首个版本发布,在五年后的今天 Ubuntu 已经是 Linux 桌面发 行版的一个成功典范. 11 月,Firefox1.0 发布,它成为大众关注的焦点,IE 降低了 1 个点的市场份额――像 这种事已经多年没有发生过了.Firefox 已经成为了微软 IE 的强有力的对手.
又到了找工作的季节,宣讲会,笔试,面试,我就要离开学校了么?2005 年 10 月,Firefox 的下载量突破了 1 亿大关,这表明,只要产品好,开放源代码软件也能够获得普通用户的青睐.
11 月, Sun 开放了除 Java 之外的几乎所有软件, 这使得它在一夜间成为了最大的开放源码软件厂商之一.
12 月,RedHat 公布了第三季度业报,销售收入增长了 43.6%,利润增长了 114%. 这一年夏天,遭遇了到目前为止最为严重的一次失窃,除了 IQ 卡,所有的卡都随着钱夹子消失了,到工行补办牡丹卡时,那慵懒的上海女人说,必须要上海土生土长的本地人来 担保,仅仅拥有上海户口的人是不行的. 21 RichardStallman的征婚启事2006 年 6 月,自由软件之父Richard Stallman在自己的网站http://www.stallman.org/ 上发布了一则&征婚启事& .I'masingleatheistwhiteman,52,reputedlyintelligent,withunusualinterestsin politics,science,musicanddance.
I'dliketomeetawomanwithvariedinterests,curiousabouttheworld,comfortable expressingherlikesanddislikes(Ihatestrugglingtoguess),delightinginherability tofascinateamanandinbeinglovedtenderly,whovaluesjoy,truth,beautyand justice more than &success&--so we can share bouts of intense, passionately kind awarenessofeachother,alternatingwithtolerantwarmthwhilewe'reabsorbedin otheraspectsoflife.
My 22-year-old child, the Free Software Movement, occupies most of my life, leaving no room for more children, but I still have room to love a sweetheart. I spendalotofmytimetravelingtogivespeeches,oftentoEurope,AsiaandLatin Aitwouldbeniceifyouwerefreetotravelwithmesomeofthetime.
Ifyouareinterested,writetormsatstallmandotorgandwe'llseewhereitleads. 22 我,单身,无神论者,白人,52 岁,据说比较聪明,对于政治,科学,音乐和舞蹈有 着不同寻常的兴趣. 我想寻找这样一位女士:爱好广泛,对世界充满好奇心,能够清晰表达她的爱憎(我痛 恨动脑筋猜测) ,乐于使男人着迷,渴望被温柔地爱,对于快乐,真 理,美和正义的评价高 于&成功&.这样的话,我们就能不断对另一方产生热烈而又美好的了解,当我们被生活中 其他东西吸引的时候,彼此就能感到宽容的温暖. 我有一个 22 岁的孩子――自由软件运动――他占据了我大部分的生活, 没有精力再抚 养更多的孩子了,但是我仍然会投入的爱我的爱人.我有大量时间花在巡回演讲上,经常要 去欧洲,亚洲和拉丁美洲.如果你有空在某些时间陪我一起旅行,那就最好了. 如果你有兴趣的话,请写信到 rms@stallman.org,让我们看看会有什么结果.7 月, Ubuntu 被授予 PCWorld2006WorldClassAward, 证明了 Ubuntu 成为 2006 年世界最好的 100 个产品之一.Ubuntu 越来越显示出他的不凡实力,虽说他是免费的, 但是后台却是商业公司 Canonical,加上太空人老板的聪明才智,逐渐的开始商业合作,比 如和 Sun 合作,对有需要的客户提供 Linux 支持服务. 8 月,Linux业界另外一位狂人,Linuspire公司总裁KevinCarmony宣布推出免费版本 的Freespire1.0,该版本中附带有二进制的商业硬件驱动程序,在Linux社区中引起轩然大 波.27 日,网站http://linux.inet.hr/poll_filesystem.html上推出&Your favorite file system?& (你最喜欢的文件系统?)投票活动. 9 月,16 日是&国际软件自由日& (SFD,SoftwareFreedomDay2006) . 10 月,Oracle Unbreakable Linux 发布,Oralce 成为第一个推出自有 Linux 服务的23 非操作系统软件厂商.17 日,FSG(自由标准组,一个非赢利的致力于开发和促进自由开 放软件的标准的组织)宣布与 O'Reilly Media 合作,共同为 Linux 应用程序开发人员提供 类似 MSDN 的服务, 该服务将作为 LSB(LinuxStandardBase)DeveloperNetwork 的一 个组成部分.
11 月, 微软和 Novell 达成一揽子协议, 号称要改善 Linux 和微软操作系统的兼容问题.如图 1.1 所示,看着昔日的对手用&+&连起来是否会觉得古怪? 图 1.1 微软 +Novell
这一年,三次去青岛,回来时遭遇三次严重的飞机晚点,让我疑惑这个世界怎么了?缅怀已逝的十八年()来自微软的指控2007 年 1 月,虚拟人生游戏(SecondLife)客户端开源.两大 Linux 领导社团 OSDL 和 Free24 StandardGroup 宣布合并为新的 LinuxFoundation(Linux 基金会) ,此举将促进社区的 资源整合,也使 Linux 在企业市场能够更加高效地参与竞争. 2 月,Bill Xu 发起了一个&致招商银行的公开信&的行动,希望用这种方式促使招商 银行改变在公众服务中使用专属软件的作法,取消客户端上的 ActiveX 技术,而转用其他 公开的, 开放的, 不限制用户平台的技术. 据说, 浦发银行的网络银行能很好的支持 Firefox.
3 月, Novell推出模仿苹果的 &MacvsPC& 广告, 它在广告中插入了第三者: Linux―― 一位迷人的年轻女子.Novell用此来宣传预装Novell Linux的PC,一共发布了三个视频, 你可以在 上看到它们.15 日,Novell公开表示,同意从总费用上说 Linux比Windows要昂贵,这使它在开源社区的名誉进一步恶化. 4 月,Dell 推出预装 Ubuntu 操作系统笔记本. 5 月,微软声称 Linux 内核侵犯了微软的 42 项专利,而用户界面和其它设计方面也有 65 项侵权,OpenOffice.org 也被指控侵犯 45 项专利,还有 83 项是针对其它免费开源软 件.同一个月,微软加拿大网站推出了一个&GettheFacts& (了解真相)页面,如图 1.2 所示,赤裸裸地对 Linux 进行了攻击,有趣的是页面上方放置了一张《TheHighlyReliable Times》报纸截图,标题模仿《纽约时报》风格. &报纸&中写道: &我们采用 Linux 平台以 后每周至少遭遇一次系统崩溃问题. 而迁移到微软 WindowsServer2003 后真正消灭了系 统崩溃问题,另外我们还能获得厂商支持. &25
图 1.2GettheFacts 页面 还是 5 月,Firefox 在 Linux 中显示的表单控件,特别是单选框,比较丑陋问题被修正, 如图 1.3 所示. 图 1.3Firefox 表单控件修正前后比较26 6 月,5 日微软和 Linux 发行商 Xandros 宣布,双方达成了一个技术和法律上的合作.RedHat, Ubuntu 与 Mandriva 拒绝与微软进行专利交易. 日, 28 Google 桌面搜索 Linux 版正式发布,截图如图 1.4 所示.29 日,第三版 GNU 通用公共许可证 GPLv3 发布. 图 1.4Google 桌面搜索 Linux 版
7 月,Fcitx 小企鹅输入法开源项目终止.做为 Linux 平台上最受欢迎的两大中文输入法之一――Fcitx 小企鹅输入法,在其官方主页上宣布项目终止开发.声明中提到,有&编 程高手&质疑其代码风格是项目终止的导火索.
8 月,SCO 在控告 Linux 侵犯专利权的官司中败诉,从而申请破产保护.SCO 面市时以 Linux 销售商 CalderaSystems 的面目现身, 然后从 SantaCruzOperation 收购了 Unix 业务,之后重名为 SCO 集团.然后他们放弃了 Linux 业务,并开始起诉 IBM,Novell 及其 他公司.他们认为 IBM 破坏了他们签署的 Unix 协议,将 SCO 特有的 Unix 技术在开源的27 Linux 社区发布出去.JimZemlin 对此评论说: &如果它们把事业基础建立在协助 Linux, 而不是攻击 Linux,那么它们大可享有像 RedHat 这些公司一样的成功,而不是沦落到申请 破产保护的下场. & 10 月, AcaciaResearch 通过其子公司 IPInnovation 向 RedHat 和 Novell 提出控告, RedHatLinux 操作系统及 Novell 旗下的 SUSELinuxEnterpriseDesktop 与 SUSELinux EnterpriseServer 侵犯了他所拥有的专利.随着围绕开源的纠纷不断,2007 年对于律师来 说注定是&丰收&的一年. 11 月,Google 推出基于 Linux 的开源移动平台 Android.Phoronix 网站发布了 ATI 显卡在 Linux 和 Vista 下的游戏性能对比测试,结果令人鼓舞,在 Linux 下的游戏性能首次 超越了 Windows! 这一年,我开始在 blog.csdn.net/fudan_abc 上写《Linux 那些事儿》 . 首款Android手机2008 年1 月,Nokia 宣布收购了著名开源跨平台开发工具 Qt 的开发商 Trolltech. 2 月,Google 资助 Linux 版 Photoshop 的研究. 4 月,Sun 移除了 Java 最后的限制,将其彻底开源. 7 月,腾讯公司在这个月的最后一天发布了 QQfor Linux 1.0 Preview 版,这是第一 次官方的版本.28 9 月, Google 联合 T-Mobile, HTC, 正式发布了首款 Android 平台的手机 G1. Google 开源浏览器 Chrome 发布,发布仅仅几个小时,它的总体占有率就达到了 2%. 10 月,OpenOffice3.0 发布,这对Linux的普及和实用化影响巨大.月底Ubuntu8.10 发布,Fedora10发布. 12 月,各类发行版的 Linux 操作系统占据了大约三成的上网本市场份额. 对于我来说,这一年的基调是出差,大半年之后回到上海,很多地方很多事情都变得陌 生起来,才发觉忘却其实也是一件很容易的事情. Linux信用卡2009 年1 月,Linux 兼容内核正式使用项目 Unix 名称 Longene,中文别名&龙井& .兼容内 核是一个自由,开源的操作系统项目,目的是要把 Linux 的内核扩充成一个既支持 Linux 应用,也支持 Windows 应用,既支持 Linux 设备驱动,也支持 Windows 设备驱动的兼容 内核,使用户可以直接在 Linux 操作系统上高效运行 Windows 应用. 2 月,微软起诉 GPS 设备制造商 Tomtom 侵犯其 8 项专利权,Tomtom 的 GPS 设备 采用的是 Linux 系统, 尽管微软声称 Linux 侵犯其专利期已有多年, 但该案被视为微软状告 Linux 侵权的第一案. 3 月,AdobeReader9.1forLinux 发布.UltraEdit 正被移植到 Linux,名为 UEX, 意即 UltraEditforLinux. 4 月, IDC 最新发表的题为 《Linux 在新经济中的机会》 的报告称, 用户 2009 年的 Linux29 开支预计将比 2008 年增长 21%, 超过整个软件市场的增长速度. 整个软件市场 2009 年的 增长率是 2%. 5 月,Nokia 宣布开放 Qt 源代码仓库,以便让社区的开发者能够进一步参与 Qt 的开 发. 6 月,法国的 ENAC 开发组为 Linux 内核开发了类似 iPhone 的 Multi-touch(多点触 摸)技术支持. 7 月,Linux 基金会与 CardPartner 和 UMBrella 银行共同推出了 Visa 白金信用卡, 正面印有 Linux 吉祥物, 如图 1.5 所示. 每办理一张这样的信用卡就可以为 Linux 基金会带 来 50 美元的赞助,使用该卡每消费一次 Linux 基金会就能从中获得 1%的金额. 图 1.5Linux 信用卡 8 月,微软在提交给美国证券交易委员会的年度文件中,将 Unbutu 列入竞争对手. 9 月,目前为止最新的内核版本 2.6.31 发布,Linux 成为首个正式支持 USB3.0 的操作30 系统. 10 月,Ubuntu9.10 发布. 11 月,Vim 的作者 Bram Moolenaar 推出了新的编程语言 Zimbu,一种不拐弯抹角直截 了当的实验性编程语言.Moolenaar 表示 Zimbu 集现有语言的优点于一身, 同时避开它 们的不足.Zimbu 代码清晰易读,使用范围广泛――既能写 OS kernel,又能写脚本,还 能写大的 GUI 程序,可以编译和运行在几乎所有系统上.Kernel地图:Kconfig与MakefileMakefile不是MakeLove从前在学校,混了四年,没有学到任何东西,每天就是逃课,上网,玩游戏,睡觉.毕 业的时候,人家跟我说 Makefile 我完全不知,但是一说 Make Love 我就来劲了,现在想 来依然觉得丢人. 毫不夸张地说,Kconfig 和 Makefile 是我们浏览内核代码时最为依仗的两个文件.基 本上, Linux 内核中每一个目录下边都会有一个 Kconfig 文件和一个 Makefile 文件. 对于
一个希望能够在 Linux 内核的汪洋代码里看到一丝曙光的人来说, 将它们放在怎么重要的地 位都不过分. 我们去香港,通过海关的时候,总会有免费的地图和各种指南拿,有了它们在手里我们 才不至于无头苍蝇般迷惘的行走在陌生的街道上. 即使在内地出去旅游的时候一般来说也总 是会首先找份地图, 当然了, 这时就是要去买了, 拿是拿不到的, 不同的地方有不同的特色,
只不过有的特色是服务,有的特色是索取. Kconfig 和 Makefile 就是 LinuxKernel 迷宫里的地图. 地图引导我们去认识一个城市,31 而 Kconfig 和 Makefile 则可以让我们了解一个 Kernel 目录下面的结构.我们每次浏览 kernel 寻找属于自己的那一段代码时,都应该首先看看目录下的这两个文件.利用Kconfig和Makefile寻找目标代码就像利用地图寻找目的地一样,我们需要利用 Kconfig 和 Makefile 来寻找所要研究的 目标代码. 比如我们打算研究 U 盘驱动的实现,因为 U 盘是一种 storage 设备,所以我们应该先 进入到 drivers/usb/storage/目录.但是该目录下的文件很多,那么究竟哪些文件才是我 们需要关注的?这时就有必要先去阅读 Kconfig 和 Makefile 文件. 对于 Kconfig 文件,我们可以看到下面的选项.34configUSB_STORAGE_DATAFAB 35
bool&DatafabCompactFlashReadersupport(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB_STORAGE&&EXPERIMENTAL help
SupportforcertainDatafabCompactFlashreaders.
Datafabhasawebpageat&/&.显然,这个选项和我们的目的没有关系.首先它专门针对 Datafab 公司的产品,其次 虽然 CompactFlashreader 是一种 flash 设备, 但显然不是 U 盘. 因为 drivers/usb/storage 目录下的代码是针对 usbmassstorage 这一类设备,而不是针对某一种特定的设备.U 盘 只是 usbmassstorage 设备中的一种.再比如:101configUSB_STORAGE_SDDR55 102
bool&SanDiskSDDR-55SmartMediasupport(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB_STORAGE&&EXPERIMENTAL help
SayYheretoincludeadditionalcodetosupporttheSandiskSDDR-55
SmartMediareaderintheUSBMassStoragedriver.很显然这个选项是有关 SanDisk 产品的,并且针对的是 SM 卡,同样不是 U 盘,所以 我们也不需要去关注.32 事实上,很容易确定,只有选项 CONFIG_USB_STORAGE 才是我们真正需要关注的.9configUSB_STORAGE 10
tristate&USBMassStoragesupport& 11
dependsonUSB&&SCSI 12
---help--- 13
SayYhereifyouwanttoconnectUSBmassstoragedevicestoyour 14
computer'sUSBport.ThisisthedriveryouneedforUSB 15
floppydrives,USBharddisks,USBtapedrives,USBCD-ROMs, 16
USBflashdevices,andmemorysticks,alongwith 17
similardevices.Thisdrivermayalsobeusedforsomecameras 18
andcardreaders. 19 20
Thisoptiondependson'SCSI'supportbeingenabled,butyou 21
probablyalsoneed'SCSIdevicesupport:SCSIdisksupport' 22
(BLK_DEV_SD)formostUSBstoragedevices. 23 24
Tocompilethisdriverasamodule,chooseMhere:the 25
modulewillbecalledusb-storage.接下来阅读 Makefile 文件.0# 1#MakefilefortheUSBMassStoragedevicedrivers. 2# 3#15Aug2000,ChristophHellwig&hch@infradead.org& 4#Rewrittentouselistsinsteadofif-statements. 5# 6
7EXTRA_CFLAGS :=-Idrivers/scsi 8 9obj-$(CONFIG_USB_STORAGE)+=usb-storage.o 10 11usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DEBUG) 12usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_USBAT) 13usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_SDDR09) 14usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_SDDR55) 16usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DPCM) 17usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ISD200) +=debug.o +=shuttle_usbat.o +=sddr09.o +=sddr55.o +=dpcm.o +=isd200.o +=jumpshot.o +=onetouch.o15usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_FREECOM) +=freecom.o18usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_DATAFAB) +=datafab.o 19usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_JUMPSHOT) 21usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ONETOUCH) 22usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_KARMA) 20usb-storage-obj-$(CONFIG_USB_STORAGE_ALAUDA) +=alauda.o +=karma.o 33 23
24usb-storage-objs:= scsiglue.oprotocol.otransport.ousb.o\ 25
27ifneq($(CONFIG_USB_LIBUSUAL),) 28
obj-$(CONFIG_USB) 29endif +=libusual.o
initializers.o$(usb-storage-obj-y)前面通过 Kconfig 文件的分析, 我们确定了只需要去关注 CONFIG_USB_STORAGE 选 项.在 Makefile 文件里查找 CONFIG_USB_STORAGE,从第 9 行得知,该选项对应的模 块为 usb-storage. 因为 Kconfig 文件里的其他选项我们都不需要关注,所以 Makefile 的 11~22 行可以 忽略.第 24 行意味着我们只需要关注 scsiglue.c,protocol.c,transport.c,usb.c, initializers.c 以及它们同名的.h 头文件. Kconfig 和 Makefile 很好的帮助我们定位到了所要关注的目标,就像我们到一个陌生 的地方要随身携带地图,当我们学习 Linux 内核时,也要谨记寻求 Kconfig 和 Makefile 的 帮助. 分析内核源码如何入手?(上)透过现象看本质, 兽兽门无非就是一些人体艺术展示. 同样往本质里看过去, 学习内核, 就是学习内核的源代码,任何内核有关的书籍都是基于内核,而又不高于内核的. 既然要学习内核源码,就要经常对内核代码进行分析,而内核代码千千万,还前仆后继 的不断往里加,这就让大部分人都有种雾里看花花不见的无助感.不过不要怕,孔老夫子早 就留给我们了应对之策:敏于事而慎于言,就有道而正焉,可谓好学也已.这就是说,做事 要踏实才是好学生好同志,要遵循严谨的态度,去理解每一段代码的实现,多问多想多记.34 如果抱着走马观花,得过且过的态度,结果极有可能就是一边看一边丢,没有多大的收获.
假设全国房价上涨 1.5%,假设 80 后局长是农民子弟,,既然我们的人生充满了 假设,那么我在这里假设你现在就迫不及待的希望研究内核中 USB 子系统的实现,应该没 有意见吧?那好, 下面就以 USB 子系统的实现分析为标本看看分析内核源码应该如何入手. 分析README内核中 USB 子系统的代码位于目录 drivers/usb,这个结论并不需要假设.于是我们 进入到该目录,执行命令 ls,结果显示如下:atm
storageKconfig
READMEusb-skeleton.c目录 drivers/usb 共包含有 10 个子目录和 4 个文件,usb-skeleton.c 是一个简单的USB driver 的框架,感兴趣的可以去看看,目前来说,它还吸引不了我们的眼球.那么首 先应该关注什么?如果迎面走来一个 ppmm,你会首先看脸,脚还是其它?当然答案依据 每个人的癖好会有所不同. 不过这里的问题应该只有一个答案, 那就是 Kconfig, Makefile, README. README 里有关于这个目录下内容的一般性描述,它不是关键,只是帮助你了解.再 说了, 面对 &read 我吧 read 我吧& 这么热情奔放的呼唤, 善良的我们是不可能无动于衷的, 所以先来看看里面都有些什么内容.23Hereisalistofwhateachsubdirectoryhereis,andwhatiscontainedin 24them. 25
-ThisisforUSBhostcontrollerdrivers.
includesUHCI,OHCI,EHCI,andothersthatmight
beusedwithmorespecialized&embedded&systems.
-ThisisforthecoreUSBhostcode,includingthe
usbfsfilesandthehubclassdriver(&khubd&). 33gadget/ 34
-ThisisforUSBperipheralcontrollerdriversand
thevariousgadgetdriverswhichtalktothem.37IndividualUSBdriverdirectories.
Anewdrivershouldbeaddedtothe 38firstsubdirectoryinthelistbelowthatitfitsinto. 39
40image/ 41
42input/ 44media/
-Thisisforstillimagedrivers,likescannersor
digitalcameras. -Thisisforanydriverthatusestheinputsubsystem,
likekeyboard,mice,touchscreens,tablets,etc.
-Thisisformultimediadrivers,likevideocameras,
radios,andanyotherdriversthattalktothev4l
subsystem. -Thisisfornetworkdrivers. -ThisisforUSBtoserialdrivers. -ThisisforUSBmass-storagedrivers. -ThisisforallUSBdevicedriversthatdonotfit
intoanyoftheabovecategories,andworkforarange
ofUSBClassspecifieddevices.
-ThisisforallUSBdevicedriversthatdonotfit
intoanyoftheabovecategories.47net/
48serial/ 49storage/ 50class/
53misc/ 这个 README 文件描述了前边使用 ls 命令列出的那 10 个文件夹的用途.那么什么是 USB Core?Linux 内核开发者们,专门写了一些代码,负责实现一些核心的功能,为别的 设备驱动程序提供服务,比如申请内存,比如实现一些所有的设备都会需要的公共的函数, 并美其名曰 USBCore. 时代总在发展, 当年胖杨贵妃照样迷死唐明皇, 而如今人们欣赏的则是林志玲这样的魔 鬼身材.同样,早期的 Linux 内核,其结构并不是如今天这般有层次感,远不像今天这般错 落有致,那时候 drivers/usb/这个目录下边放了很多很多文件,USBCore 与其他各种设备 的驱动程序的代码都堆砌在这里,后来,怎奈世间万千的变幻,总爱把有情的人分两端.于 是在 drivers/usb/目录下面出来了一个 core 目录,就专门放一些核心的代码,比如初始化 整个 USB 系统,初始化 Root Hub,初始化主机控制器的代码,再后来甚至把主机控制器 相关的代码也单独建了一个目录, host 目录, 叫 这是因为 USB 主机控制器随着时代的发展,36 也开始有了好几种,不再像刚开始那样只有一种,所以呢,设计者们把一些主机控制器公共 的代码仍然留在 core 目录下,而一些各主机控制器单独的代码则移到 host 目录下面让负 责各种主机控制器的人去维护. 那么 USBgadget 那?gadget 白了说就是配件的意思,主要就是一些内部运行 Linux 的嵌入式设备,比如 PDA,设备本身有 USB 设备控制器(USBDeviceController) ,可以 将 PC,也就是我们的主机作为 master 端,将这样的设备作为 slave 端和主机通过 USB 进 行通信.从主机的观点来看,主机系统的 USB 驱动程序控制插入其中的 USB 设备,而 USB gadget 的驱动程序控制外围设备如何作为一个 USB 设备和主机通信.比如,我们的嵌入 式板子上支持 SD 卡,如果我们希望在将板子通过 USB 连接到 PC 之后,这个 SD 卡被模拟 成 U 盘,那么就要通过 USBgadget 架构的驱动. 剩下的几个目录分门别类的放了各种 USB 设备的驱动, 比如 U 盘的驱动在 storage 目 录下,触摸屏和 USB 键盘鼠标的驱动在 input 目录下,等等. 我们响应了 README 的热情呼唤,它便给予了我们想要的,通过它我们了解了 USB 目录里的那些文件夹都有着什么样的角色.到现在为止,就只剩下内核的地图――Kconfig 与 Makefile 两个文件了.有地图在手,对于在内核中游荡的我们来说,是件很愉悦的事情, 不过, 因为我们的目的是研究内核对 USB 子系统的实现, 而不是特定设备或 hostcontroller 的驱动,所以这里的定位很明显,USBCore 就是我们需要关注的对象,那么接下来就是要 对 core 目录中的内容进行定位了.分析Kconfig和Makefile进入到 drivers/usb/core 目录,执行命令 ls,结果显示如下:Kconfig
endpoint.c
37 inode.c
otg_whitelist.h
usb.h然后执行 wc 命令,如下所示.#wcCl./*
148buffer.c
607config.c
706devices.c
1677devio.c
1569driver.c
357endpoint.c
238generic.c
433hcd-pci.c
758inode.c
144Kconfig
21Makefile
1732message.c
68notify.c
112otg_whitelist.h
161quirks.c
710sysfs.c
16880totaldrivers/usb/core 目录共包括 24 个文件,16880 行代码.core 不愧是 core,为大家 默默的做这么多事. 不过这么多文件里不一定都是我们所需要关注的, 先拿咱们的地图来看 看接下来该怎么走.先看看 Kconfig 文件,可以看到下面的选项.15configUSB_DEVICEFS 16
bool&USBdevicefilesystem& 17
dependsonUSB 18
---help--- 19
IfyousayYhere(andto&/procfilesystemsupport&inthe&File 20
systems§ion,above),youwillgetafile/proc/bus/usb/devices 21
whichliststhedevicescurrentlyconnectedtoyourUSBbusor38 22
busses,andforeveryconnecteddeviceafilenamed 23
&/proc/bus/usb/xxx/yyy&,wherexxxisthebusnumberandyyythe 24
thelatterfilescanbeusedbyuserspaceprograms 25
totalkdirectlytothedevice.Thesefilesare&virtual&,meaning 26
theyaregeneratedontheflyandnotstoredontheharddrive. 27
Youmayneedtomounttheusbfsfilesystemtoseethefiles,use 29
mount-tusbfsnone/proc/bus/usb 30
Fortheformatofthevarious/proc/bus/usb/files,pleaseread 32
&file:Documentation/usb/proc_usb_info.txt&. 33
Usbfsfilescan'thandleAccessControlLists(ACL),whicharethe 35
defaultwaytograntaccesstoUSBdevicesforuntrustedusersofa 36
desktopsystem.Theusbfsfunctionalityisreplacedbyreal 37
device-nodesmanagedbyudev.Thesenodeslivein/dev/bus/usband 38
areusedbylibusb.选项 USB_DEVICEFS 与 usbfs 文件系统有关.usbfs 文件系统挂载在/proc/bus/usb 目录,显示了当前连接的所有 USB 设备及总线的各种信息,每个连接的 USB 设备在其中都 会有一个对应的文件进行描述.比如文件/proc/bus/usb/xxx/yyy,xxx 表示总线的序号, yyy 表示设备所在总线的地址.不过不能够依赖它们来稳定地访问设备,因为同一设备两次 连接对应的描述文件可能会不同,比如,第一次连接一个设备时,它可能是 002/027,一 段时间后再次连接,它可能就已经改变为 002/048. 就好比好不容易你暗恋的 mm 今天见你的时候对你抛了个媚眼,你心花怒放,赶快去 买了 100 块彩票庆祝,到第二天再见到她的时候,她对你说你是谁啊,你悲痛欲绝的刮开 那 100 块彩票,上面清一色的谢谢你. 因为 usbfs 文件系统并不属于 USB 子系统实现的核心部分,与之相关的代码我们可以 不必关注.74configUSB_SUSPEND 75
bool&USBselectivesuspend/resumeandwakeup(EXPERIMENTAL)& dependsonUSB&&PM&&EXPERIMENTAL help 39 78
IfyousayYhere,youcanusedrivercallsorthesysfs
&power/state&filetosuspendorresumeindividualUSB
peripherals.
Also,USB&remotewakeup&signalingissupported,wherebysome
USBdevices(likekeyboardsandnetworkadapters)canwakeup
theirparenthub.
ThatwakeupcascadesuptheUSBtree,and
couldwakethesystemfromstateslikesuspend-to-RAM.
Ifyouareunsureaboutthis,sayNhere.这一项是有关 USB 设备的挂起和恢复.开发 USB 的人都是节电节能的好孩子,所以协 议里就规定了,所有的设备都必须支持挂起状态,就是说为了达到节电的目的,当设备在指 定的时间内,如果没有发生总线传输,就要进入挂起状态.当它收到一个 non-idle 的信号 时,就会被唤醒.节约用电从 USB 做起.不过这个与主题也没太大关系,相关代码也可以 不用关注了. 剩下的还有几项,不过似乎与咱们关系也不大,还是去看看 Makefile.5usbcore-objs
:=usb.ohub.ohcd.ourb.omessage.odriver.o\ 6
config.ofile.obuffer.osysfs.oendpoint.o\ 7
devio.onotify.ogeneric.oquirks.o 8
9ifeq($(CONFIG_PCI),y) 10
usbcore-objs
+=hcd-pci.o 11endif 12
13ifeq($(CONFIG_USB_DEVICEFS),y) 14
usbcore-objs
+=inode.odevices.o 15endif 16
17obj-$(CONFIG_USB)
+=usbcore.o 18
19ifeq($(CONFIG_USB_DEBUG),y) 20EXTRA_CFLAGS+=-DDEBUG 21endifMakefile可比Kconfig简略多了, 所以看起来也更亲切点, 咱们总是拿的money越多越 好,看的代码越少越好.这里之所以会出现CONFIG_PCI,是因为通常USB的Root Hub包40 含在一个PCI设备中.hcd-pci和hcd顾名而思义就知道是说主机控制器的,它们实现了主机 控制器公共部分,按协议里的说法它们就是HCDI(HCD的公共接口) ,host目录下则实现 了各种不同的主机控制器.CONFIG_USB_DEVICEFS前面的Kconfig文件里也见到了,关于 usbfs的,与咱们的主题无关,inode.c和devices.c两个文件也可以不用管了. 那么我们可以得出结论,为了理解内核对USB子系统的实现,我们需要研究buffer.c, config.c,driver.c,endpoint.c,file.c,generic.c,hcd.c
hcd.h,hub.c,message.c, notify.c,otg_whitelist.h,quirks.c,sysfs.c,urb.c 和usb.c文件.这么看来,好像大都 需要关注的样子,没有减轻多少压力,不过这里本身就是USBCore部分,是要做很多的事 为咱们分忧的,所以多点也是可以理解的. 分析内核源码如何入手?(下)下面的分析,米卢教练说了,内容不重要,重要的是态度.就像韩局长对待日记的态度 那样,严谨而细致. 只要你使用这样的态度开始分析内核, 那么无论你选择内核的哪个部分作为切入点, 比 如 USB,比如进程管理,在花费相对不算很多的时间之后,你就会发现你对内核的理解会 上升到另外一个高度,一个抱着情景分析,抱着 0.1 内核完全注释,抱着各种各样的内核书 籍翻来覆去的看很多遍又忘很多遍都无法达到的高度.请相信我! 让我们在 Linux 社区里发出号召:学习内核源码,从学习韩局长开始!态度决定一切:从初始化函数开始任小强们说房价高涨从现在开始,股评家们说牛市从 5000 点开始.他们的开始需要我41 们的钱袋,我们的开始只需要一台电脑,最好再有一杯茶,伴着几支小曲儿,不盯着钱总是 会比较惬意的.生容易,活容易,生活不容易,因为总要盯着钱. 有了地图 Kconfig 和 Makefile,我们可以在庞大复杂的内核代码中定位以及缩小了目 标代码的范围.那么现在,为了研究内核对 USB 子系统的实现,我们还需要在目标代码中 找到一个突破口,这个突破口就是 USB 子系统的初始化代码. 针对某个子系统或某个驱动,内核使用 subsys_initcall 或 module_init 宏指定初始化 函数.在 drivers/usb/core/usb.c 文件中,我们可以发现下面的代码.940subsys_initcall(usb_init); 941module_exit(usb_exit);我们看到一个subsys_initcall,它也是一个宏,我们可以把它理解为module_init,只 不过因为这部分代码比较核心,开发者们把它看作一个子系统,而不仅仅是一个模块.这也 很好理解, usbcore这个模块它代表的不是某一个设备, 而是所有USB设备赖以生存的模块, Linux中,像这样一个类别的设备驱动被归结为一个子系统.比如PCI子系统,比如SCSI子 系统,基本上,drivers/目录下面第一层的每个目录都算一个子系统,因为它们代表了一类 设备. subsys_initcall(usb_init)的意思就是告诉我们 usb_init 是 USB 子系统真正的初始化函 数,而 usb_exit()将是整个 USB 子系统的结束时的清理函数.于是为了研究 USB 子系统在 内核中的实现,我们需要从 usb_init 函数开始看起.865staticint__initusb_init(void) 866{ 867
872 if(nousb){
} pr_info(&%s:USBsupportdisabled\n&,usbcore_name); return0;42 873
916out:retval=ksuspend_usb_init(); if(retval) retval=bus_register(&usb_bus_type); if(retval)
gotobus_register_ retval=usb_host_init(); if(retval)
gotohost_init_ retval=usb_major_init(); if(retval)
gotomajor_init_ retval=usb_register(&usbfs_driver); if(retval)
gotodriver_register_ retval=usb_devio_init(); if(retval)
gotousb_devio_init_ retval=usbfs_init(); if(retval)
gotofs_init_ retval=usb_hub_init(); if(retval)
gotohub_init_ retval=usb_register_device_driver(&usb_generic_driver,THIS_MODULE); if(!retval)usb_hub_cleanup(); usbfs_cleanup(); usb_devio_cleanup(); usb_deregister(&usbfs_driver); usb_major_cleanup(); usb_host_cleanup(); bus_unregister(&usb_bus_type); ksuspend_usb_cleanup();902
ub_init_failed: h 904fs_init_failed: 906usb_devio_init_failed: 908driver_register_failed: 910major_init_failed: 912host_init_failed: 914bus_register_failed:43 917
918} (1)__init 标记. 关于 usb_init,第一个问题是,第 865 行的__init 标记具有什么意义? 写过驱动的应该不会陌生, 它对内核来说就是一种暗示, 表明这个函数仅在初始化期间 使用, 在模块被装载之后, 它占用的资源就会释放掉用作它处. 它的暗示你懂, 可你的暗示, 她却不懂或者懂装不懂,多么让人感伤.它在自己短暂的一生中一直从事繁重的工作,吃的 是草吐出的是牛奶,留下的是整个 USB 子系统的繁荣. 受 这 种 精 神 所 感 染 , 我 觉 得 有 必 要 为 它 说 的 更 多 些 . __init 的 定 义 在 include/linux/init.h 文件里43#define__init
__attribute__((__section__(&.init.text&)))好像这里引出了更多的疑问,__attribute__是什么?Linux内核代码使用了大量的GNU C扩展,以至于GNU C成为能够编译内核的唯一编译器,GNU C的这些扩展对代码优化, 目标代码布局,安全检查等方面也提供了很强的支持.而__attribute__就是这些扩展中的一 个, 它主要被用来声明一些特殊的属性, 这些属性主要被用来指示编译器进行特定方面的优 化和更仔细的代码检查.GNUC支持十几个属性,section是其中的一个,我们查看GCC的 手册可以看到下面的描述'section(§ion-name&)'
Normally,thecompilerplacesthecodeitgeneratesinthe`text'
section. Sometimes,however,youneedadditionalsections,oryou needcertainparticularfunctionstoappearinspecialsections.
The`section'attributespecifiesthatafunctionlivesina
particularsection. Forexample,thedeclaration:
externvoidfoobar(void)__attribute__((section(&bar&)));44
putsthefunction'foobar'inthe'bar'section.
Somefileformatsdonotsupportarbitrarysectionssothe
'section'attributeisnotavailableonallplatforms. Ifyou
needtomaptheentirecontentsofamoduletoaparticular
section,considerusingthefacilitiesofthelinkerinstead.通常编译器将函数放在.text 节,变量放在.data 或.bss 节,使用 section 属性,可以让 编译器将函数或变量放在指定的节中.那么前面对__init 的定义便表示将它修饰的代码放 在.init.text 节.连接器可以把相同节的代码或数据安排在一起,比如__init 修饰的所有代码 都会被放在.init.text 节里,初始化结束后就可以释放这部分内存. 问题可以到此为止,也可以更深入,即内核又是如何调用到这些__init修饰的初始化函 数?要回答这个问题,还需要回顾一下subsys_initcall宏,它也在include/linux/init.h里定 义125#definesubsys_initcall(fn)
__define_initcall(&4&,fn,4)这里又出现了一个宏__define_initcall,它用于将指定的函数指针fn放到initcall.init节 里 而对于具体的subsys_initcall宏,则是把fn放到.initcall.init的子节.initcall4.init里. 要弄 清楚.initcall.init,.init.text和.initcall4.init这样的东东,我们还需要了解一点内核可执行文 件相关的概念. 内核可执行文件由许多链接在一起的对象文件组成. 对象文件有许多节, 如文本, 数据, init 数据,bass 等等.这些对象文件都是由一个称为链接器脚本的文件链接并装入的.这 个链接器脚本的功能是将输入对象文件的各节映射到输出文件中; 换句话说, 它将所有输入 对象文件都链接到单一的可执行文件中,将该可执行文件的各节装入到指定地址处. vmlinux.lds 是存在于 arch/&target&/ 目录中的内核链接器脚本,它负责链接内核的各个 节并将它们装入内存中特定偏移量处.45 我可以负责任的告诉你,要看懂 vmlinux.lds 这个文件是需要一番功夫的,不过大家都 是聪明人,聪明人做聪明事,所以你需要做的只是搜}
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