探究Linux内核文件系统源码(linux内核文件系统源码)

Linux操作系统是一款自由、开源的操作系统。与其它操作系统相比，Linux具有高度的稳定性、安全性和灵活性等特点，这得益于其内核源码的开放性和自由度。

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文件系统是Linux操作系统中的一个重要部分，所有的文件和目录都存在于某个文件系统之中。Linux内核中有多种文件系统，其中最常见的是ext系列、XFS、Btrfs、ReiserFS等。

要探究Linux内核文件系统的源码，需要一定的编程和操作系统基础。本篇文章将从以下几个方面来进行讲解和探究。

一、文件系统的概念和原理

文件系统是操作系统中的一个重要部分，它负责管理和组织磁盘上的数据。一个文件系统，必须有自身的数据结构、磁盘格式及一些列访问文件数据的操作函数，如创建、读取、写入和删除等。

在Linux中，每个文件或目录都有一个inode节点，这个节点记录了所有相关的文件信息，如大小、创建时间、修改时间、权限等。而目录则是一种文件类型，其中记录了文件名和对应的inode号。

文件系统在Linux内核下是由一个VFS（Virtual File System）虚拟文件系统来管理的。所有的文件操作命令都是通过VFS接口实现的，而且所有的文件系统在VFS中都是相同的结构。

二、文件系统的实现和原理

VFS的更大特点就是将不同的文件系统在内核中抽象为同一种类型。这使得文件系统各自独立，内核就不需要考虑它们的实现细节了。

一个文件系统在Linux内核中包含了多个部分。首先是超级块，它是一个结构体，包含了文件系统的基本信息。例如，文件系统的大小、磁盘块大小、根目录inode等等。

其次是inode节点，每个文件/目录都有对应的inode节点，里面记录了文件信息、权限、数据块位置等等。inode节点是执行文件操作的重要指针。

第三个是数据块，一个数据块存储文件内容。在Linux中，一个数据块一般大小为4KB。

最后一个部分是文件操作函数，包括了创建、读、写、删除等等。

三、

要，首先需要下载内核源码。可以从kernel.org的官网上下载到最新的版本，也可以使用命令‘yumdownloader –source kernel’下载当前系统所使用的内核源码。

下载完相应版本的内核源码后，需要了解内核文件系统源码的结构和调用关系。一般来说，一个文件系统需要有以下几个部分：

1. 超级块(d)：死treedrive_mount函数中分配 2. inode操作(inode.c)：包括权限操作、硬链接操作、文件大小修改操作等。 3. 目录操作(dentry.c)：创建目录、查找目录等。 4. 文件数据操作(file.c)：打开文件、读写文件等。

在此基础上，还需要了解每个文件系统的特殊实现。例如，ext4的文件系统源码中加入了很多针对日志提交、block操作优化等的特殊内容。

四、

，需要先了解文件系统的基本原理和实现。然后可以下载内核源码，对各个文件系统源码进行深入了解和探究。

通过对源码的探究，可以更加深入理解Linux的内部工作原理，从而为应用程序开发和系统优化提供更好的基础。

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如何给linux安装新内核？

一、获取内核源码

二、解压内核源码

首先以root帐号登录，然后进入/usr/src子目录。如果用户在安装Linux时，安装了内核的源代码，则会发现一个linux-x.y.z的子目录。该目录下存放着内核x.y.z的源代码。此外，还会发现一个指向该目录的链接linux。删除该连接，然后将新内核的源文件拷贝到/usr/src目录中，并解压:

#tarzxvfLinux-2.3.14.tar.gz

文件释放成功后，在/usr/src目录下会生成一个linux子目录。其中包含了内核2.3.14的全部源代码。将/usr/include/a、/usr/inlude/linux、/usr/include/scsi链接到/usr/src/linux/include目录下的对应目录中。

#cd/usr/include

#rm-Rfalinux

#ln-s/usr/src/linux/include/a-i386a

#ln-s/usr/src/linux/include/linuxlinux

#ln-s/usr/src/linux/include/scsiscsi

删除源代码目录中残留的.o文件和其它从属文件。

#cd/usr/src/linux

#makemrproper

三.增量补丁

有时不需要完全重新安装，只需打增量补丁，类似升级，在内核源码树根目录运行:

patch-p1

四.内核源码树目录：

arch：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应基启的目录。和32位PC相关的代码存放在i386目录下，其中比较重要的包括kernel（内核核心部分）、mm（内存管理）、math-emu（浮点单元仿真）、lib（硬件相关工具函数）、boot（引导程序）、pci（PCI总线）和power（CPU相关状态）。

block：部分块设备驱动程序。

crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA等），还有一些压缩和CRC校验算法。

Documentation：关于内核各部分的通用解释和注释。

drivers：设备驱动程序，每个不同的驱动占乱明用一个子目录。

fs：各种支持的文件系统，如ext、fat、ntfs等。

include：头文件。其中，和系统相关的头文件被放置在linux子目录下。

init：内核初始化代码（注意不是系统引导代码）。

ipc：进程间通信的代码。

kernel：内核的最核心部分，包括进程调度、定时器等，和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。

lib：库文件代码。

mm：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。

net：网络相关代码，实现了各种常见的网络协议。

scripts：用于配置内核文件的脚本文件。

security：主要是一个SELinux的模块。

sound：常用音频设备的驱动程序等。

usr：实现了一个cpio。

在i386体系下，系统引导将从arch/i386/kernel/head.s开始执行，并进而转移到init/main.c中的main()函数初始化内核。

五.配置内核

#cd/usr/src/linux

内核配置方法有三种：

（1）命令行:makeconfig

（2）菜单模式的配置界面:makemenuconfig

(3)Xwindow:makexconfig

Linux的内核配置程序提供了一系列配置选项。对于每一个配置选项，用户可以回答\”y\”、\”m\”或\”n\”。其中\”y\”表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译进内核；\”m\”表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译成可加载模块，在需要时，可由系统或用户自行加入到内核中去；\”n\”表示内核不提供相应特性或驱动程序的支持。由于内核的配置选项非常多，本文只介绍一些比较重要的选项。

1、Codematurityleveloptions（代码成熟度选项）

Promptfordevelopmentand/orincompletecode/drivers(CONFIG_EXPERIMENTAL)如果用户想要使用还处于测试阶段的代码或驱搏陪如动，可以选择“y”。如果想编译出一个稳定的内核，则要选择“n”。

2、Processortypeandfeatures（处理器类型和特色）

（1）、Processorfamily(386,486/Cx486,586/K5/5×86/6×86,Pentium/K6/TSC,PPro/6x86MX)选择处理器类型，缺省为Ppro/6x86MX。

（2）、MaximumPhysicalMemory(1GB,2GB)内核支持的更大内存数，缺省为1G。

（3）、Mathemulation(CONFIG_MATH_EMULATION)协处理器仿真，缺省为不仿真。

（4）、MTRR(MemoryTypeRangeRegister)support(CONFIG_MTRR)

选择该选项，系统将生成/proc/mtrr文件对MTRR进行管理，供Xserver使用。

（5）、Symmetricmulti-processingsupport(CONFIG_P)选择“y”，内核将支持对称多处理器。

3、Loadablemodulesupport（可加载模块支持）

（1）、Enableloadablemodulesupport(CONFIG_MODULES)选择“y”，内核将支持加载模块。

（2）、Kernelmoduleloader(CONFIG_KMOD)选择“y”，内核将自动加载那些可加载模块，否则需要用户手工加载。

4、Generalsetup（一般设置）

（1）、Networkingsupport(CONFIG_NET)该选项设置是否在内核中提供网络支持。

（2）、PCIsupport(CONFIG_PCI)该选项设置是否在内核中提供PCI支持。

（3）、PCIaccesode(BIOS,Direct,Any)该选项设置Linux探测PCI设备的方式。选择“BIOS”，Linux将使用BIOS；选择“Direct”，Linux将不通过BIOS；选择“Any”，Linux将直接探测PCI设备，如果失败，再使用BIOS。

（4）Parallelportsupport(CONFIG_PARPORT)选择“y”，内核将支持平行口。

5、PlugandPlayconfiguration（即插即用设备支持）

（1）、PlugandPlaysupport(CONFIG_PNP)选择“y”，内核将自动配置即插即用设备。

（2）、ISAPlugandPlaysupport(CONFIG_ISAPNP)选择“y”，内核将自动配置基于ISA总线的即插即用设备。

6、Blockdevices（块设备）

（1）、NormalPCfloppydisksupport(CONFIG_BLK_DEV_FD)选择“y”，内核将提供对软盘的支持。

（2）、EnhancedIDE/MFM/RLLdisk/cdrom/tape/floppysupport(CONFIG_BLK_DEV_IDE)选择“y”，内核将提供对增强IDE硬盘、CDROM和磁带机的支持。

7、Networkingoptions（网络选项）

（1）、Packetsocket(CONFIG_PACKET)选择“y”，一些应用程序将使用Packet协议直接同网络设备通讯，而不通过内核中的其它中介协议。

（2）、Networkfirewalls(CONFIG_FIREWALL)选择“y”，内核将支持防火墙。

（3）、TCP/IPnetworking(CONFIG_INET)选择“y”，内核将支持TCP/IP协议。

（4）TheIPXprotocol(CONFIG_IPX)选择“y”，内核将支持IPX协议。

（5）、AppletalkDDP(CONFIG_ATALK)选择“y”，内核将支持AppletalkDDP协议。

8、SCSIsupport（SCSI支持）

如果用户要使用SCSI设备，可配置相应选项。

9、Networkdevicesupport（网络设备支持）

Networkdevicesupport(CONFIG_NETDEVICES)选择“y”，内核将提供对网络驱动程序的支持。

10、Ethernet(10or100Mbit)（10M或100M以太网）

在该项设置中，系统提供了许多网卡驱动程序，用户只要选择自己的网卡驱动就可以了。此外，用户还可以根据需要，在内核中加入对FDDI、PPP、SLIP和无线LAN（WirelessLAN）的支持。

11、Characterdevices（字符设备）

（1）、Virtualterminal(CONFIG_VT)选择“y”，内核将支持虚拟终端。

（2）、Supportforconsoleonvirtualterminal(CONFIG_VT_CONSOLE)

选择“y”，内核可将一个虚拟终端用作系统控制台。

（3）、Standard/generic(dumb)serialsupport(CONFIG_SERIAL)

选择“y”，内核将支持串行口。

（4）、Supportforconsoleonserialport(CONFIG_SERIAL_CONSOLE)

选择“y”，内核可将一个串行口用作系统控制台。

12、Mice（鼠标）

PS/2mouse(aka\”auxiliarydevice\”)support(CONFIG_POUSE)如果用户使用的是PS/2鼠标，则该选项应该选择“y”。

13、Filesystems（文件系统）

（1）、Quotasupport(CONFIG_QUOTA)选择“y”，内核将支持磁盘限额。

（2）、Kernelautomountersupport(CONFIG_AUTOFS_FS)选择“y”，内核将提供对automounter的支持，使系统在启动时自动mount远程文件系统。

（3）、DOSFATfssupport(CONFIG_FAT_FS)选择“y”，内核将支持DOSFAT文件系统。

（4）、ISO9660CDROMfilesystemsupport(CONFIG_ISO9660_FS)

选择“y”，内核将支持ISO9660CDROM文件系统。

（5）、NTFSfilesystemsupport(readonly)(CONFIG_NTFS_FS)

选择“y”，用户就可以以只读方式访问NTFS文件系统。

（6）、/procfilesystemsupport(CONFIG_PROC_FS)/proc是存放Linux系统运行状态的虚拟文件系统，该项必须选择“y”。

（7）、Secondextendedfssupport(CONFIG_EXT2_FS)EXT2是Linux的标准文件系统，该项也必须选择“y”。

14、NetworkFileSystems（网络文件系统）

（1）、NFSfilesystemsupport(CONFIG_NFS_FS)选择“y”，内核将支持NFS文件系统。

（2）、Bfilesystemsupport(tomountWfWsharesetc.)(CONFIG_B_FS)

选择“y”，内核将支持B文件系统。

（3）、NCPfilesystemsupport(tomountNetWarevolumes)(CONFIG_NCP_FS)

选择“y”，内核将支持NCP文件系统。

15、PartitionTypes（分区类型）

该选项支持一些不太常用的分区类型，用户如果需要，在相应的选项上选择“y”即可。

16、Consoledrivers（控制台驱动）

VGAtextconsole(CONFIG_VGA_CONSOLE)选择“y”，用户就可以在标准的VGA显示方式下使用Linux了。

17、Sound（声音）

Soundcardsupport(CONFIG_SOUND)选择“y”，内核就可提供对声卡的支持。

18、Kernelhacking（内核监视）

MagicSysRqkey(CONFIG_MAGIC_SYSRQ)选择“y”，用户就可以对系统进行部分控制。一般情况下选择“n”。

六、编译内核

（一）、建立编译时所需的从属文件

#cd/usr/src/linux

#makedep

（二）、清除内核编译的目标文件

#makeclean

（三）、编译内核

#makezImage

内核编译成功后，会在/usr/src/linux/arch/i386/boot目录中生成一个新内核的映像文件zImage。如果编译的内核很大的话，系统会提示你使用makebzImage命令来编译。这时，编译程序就会生成一个名叫bzImage的内核映像文件。

（四）、编译可加载模块

如果用户在配置内核时设置了可加载模块，则需要对这些模块进行编译，以便将来使用inod命令进行加载。

#makemodules

#makemodelus_install

编译成功后，系统会在/lib/modules目录下生成一个2.3.14子目录，里面存放着新内核的所有可加载模块。

七、启动新内核

（一）、将新内核和System.map文件拷贝到/boot目录下

#cp/usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage/boot/vmlinuz-2.3.14

#cp/usr/src/linux/System.map/boot/System.map-2.3.14

#cd/boot

#rm-fSystem.map

#ln-sSystem.map-2.3.14System.map

（二）、配置/etc/lilo.conf文件。在该文件中加入下面几行：

default=linux-2.3.14

image=/boot/vmlinuz-2.3.14

label=linux-2.3.14

root=/dev/hda1

read-only

（三）、使新配置生效

#/in/lilo

（四）、重新启动系统

#/in/reboot

linux怎样编译libu源码arm

更先用avr写。包括启动程序，咐陪薯内核，文件乱弊系统。 如果uboot已经写进去了，那么以后可以配置好uboot和nfs， 直接启动到uboot状态，通过uboot的命令和网络进行烧写内核和fs。衡者

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