你為什么看不懂Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)源碼？-創(chuàng)新互聯(lián)

學(xué)習(xí)嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，最核心的技能就是能夠編寫(xiě)Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)、深入理解Linux內(nèi)核。而做到這一步的基礎(chǔ)，就是你要看得懂Linux內(nèi)核源碼，了解其基本的框架和具體實(shí)現(xiàn)，了解其內(nèi)核API的使用方法，然后才能根據(jù)自己的需求寫(xiě)出高質(zhì)量的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序。

創(chuàng)新互聯(lián)建站自2013年創(chuàng)立以來(lái)，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站制作網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢(mèng)想脫穎而出為使命，1280元納雍做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為納雍各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:028-86922220

說(shuō)易行難，很多新人、甚至工作1-2年的開(kāi)發(fā)者剛接觸Linux內(nèi)核時(shí)，別說(shuō)寫(xiě)了，看內(nèi)核代碼可能都是一臉懵逼：明明是C語(yǔ)言，但是就是看不懂是什么意思，除了根據(jù)函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)、函數(shù)的返回值以及注釋，了解整個(gè)函數(shù)的基本功能外，一旦分析其細(xì)節(jié)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，寸步難行，每一行代碼似乎都深不可測(cè)，仿佛蘊(yùn)含著極大的能量，于是你翻書(shū)、百度、Google，一步一步地向前推進(jìn)。

這是很多初學(xué)者常用的學(xué)習(xí)方法，包括我在內(nèi)，剛接觸Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)時(shí)，看到很多似曾相識(shí)，但仔細(xì)推敲起來(lái)又很陌生的內(nèi)核代碼，內(nèi)心是崩潰的、心是虛的：乖乖，這是啥玩意，為什么看不懂，難道我智商有問(wèn)題？就我一個(gè)人看不懂嗎？甚至工作后我曾請(qǐng)教過(guò)很多工作經(jīng)驗(yàn)的同事，想請(qǐng)教一些關(guān)于閱讀內(nèi)核的經(jīng)驗(yàn)和方法，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們很多其實(shí)對(duì)內(nèi)核也沒(méi)深入研究，除了自己負(fù)責(zé)的模塊比較熟悉外(寄存器配置，數(shù)據(jù)流程)，對(duì)于其它的模塊也很少有時(shí)間和精力去關(guān)注，甚至關(guān)于本模塊的框架也很少關(guān)注，當(dāng)然，這大部分是精力和時(shí)間的關(guān)系，工作量的需求要求你快速通過(guò)各種API完成任務(wù)。甚至有同事會(huì)說(shuō)，看Linux內(nèi)核就像隔霧看花，朦朧一點(diǎn)比較好，不能細(xì)看，越細(xì)看越不懂。

但是，要想編寫(xiě)高質(zhì)量的程序，對(duì)Linux內(nèi)核、模塊的理解肯定要深入的，否則，你就永遠(yuǎn)停留在外圍，縫縫補(bǔ)補(bǔ)。根據(jù)我的各種學(xué)習(xí)經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，Linux內(nèi)核并不是堅(jiān)不可摧、攻不可破，掌握了正確的學(xué)習(xí)方法和知識(shí)基礎(chǔ)，我們也可以在內(nèi)核的代碼里遨游，領(lǐng)略Linux內(nèi)核中C語(yǔ)言的各種奇妙應(yīng)用和強(qiáng)大技巧，對(duì)Linux內(nèi)核各種復(fù)雜的框架、子系統(tǒng)也可以指點(diǎn)江山，胸有成竹。

那學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動(dòng)、分析Linux內(nèi)核源碼之前，到底需要哪些知識(shí)儲(chǔ)備和技能呢？

1）C語(yǔ)言基礎(chǔ)+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Linux內(nèi)核，好不夸張地說(shuō)，就是由各種結(jié)構(gòu)體、函數(shù)指針、鏈表、隊(duì)列堆徹而成的。所以在進(jìn)軍Linux內(nèi)核之前，你的C語(yǔ)言基礎(chǔ)一定要打牢固：什么函數(shù)指針、指針函數(shù)、數(shù)組指針、指針數(shù)組、以及各種指針作為函數(shù)參數(shù)、返回值等等都要搞清楚，因?yàn)長(zhǎng)inux內(nèi)核中大量使用這些。這些都是基礎(chǔ)，現(xiàn)在犯迷糊，看內(nèi)核更是暈。關(guān)于C指針進(jìn)階學(xué)習(xí)，可以關(guān)注視頻教程：C語(yǔ)言嵌入式Linux高級(jí)編程

除此之外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是要掌握的，鏈表、隊(duì)列在Linux內(nèi)核中大量使用，所以必須要掌握。像其它的一些非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：比如樹(shù)、二叉樹(shù)、紅黑樹(shù)等，對(duì)于做底層驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，接觸得很少，可以先不學(xué)，用到的時(shí)候再補(bǔ)也不遲。

2）C語(yǔ)言的語(yǔ)法擴(kuò)展

在閱讀Linux內(nèi)核代碼的過(guò)程中，你有沒(méi)有感覺(jué)到，有些代碼，看起來(lái)“怪怪的”，跟一般的C語(yǔ)言不太一樣？看起來(lái)是C語(yǔ)言，仔細(xì)一分析，發(fā)現(xiàn)又看不懂了。

這些你看起來(lái)“怪怪的C語(yǔ)言代碼”，其實(shí)都是GCC編譯器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的擴(kuò)展語(yǔ)法：比如語(yǔ)句表達(dá)式、局部標(biāo)簽、__attribute__屬性聲明、可變參數(shù)宏等。這些GCC擴(kuò)展的語(yǔ)法，在Linux內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)源碼中，廣泛使用，尤其是涉及到底層啟動(dòng)、編譯鏈接的一些設(shè)置。如果你不掌握這些擴(kuò)展的C語(yǔ)言語(yǔ)法的使用，在閱讀Linux內(nèi)核源碼、或驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，可能就會(huì)遇到很多障礙，對(duì)我們理解代碼造成各種干擾。

所以在打算閱讀Linux源碼之前，建議先學(xué)習(xí)下GNU C對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C的常用擴(kuò)展語(yǔ)法：王利濤的達(dá)人課或者視頻教程：C語(yǔ)言嵌入式Linux高級(jí)編程第5期：C標(biāo)準(zhǔn)及GNU C擴(kuò)展

學(xué)完了這個(gè)，掃除了閱讀Linux源碼的語(yǔ)法障礙，接下來(lái)可以選擇一個(gè)自己感興趣的小模塊：先把這個(gè)模塊留給用戶的API玩熟，學(xué)會(huì)編程，再慢慢研究其內(nèi)核內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)。從底層到上層，打通任督二脈，再去分析內(nèi)核中，其它復(fù)雜的系統(tǒng)，也就觸類旁通，比較容易上手了。

3）Linux內(nèi)核中的面向?qū)ο笏枷?/strong>

有了上面的基礎(chǔ)，我們分析一個(gè)小的Linux內(nèi)核模塊，是沒(méi)有問(wèn)題的。當(dāng)遇到一個(gè)大的復(fù)雜子系統(tǒng)，比如說(shuō)USB子系統(tǒng)、內(nèi)存管理、MTD、文件系統(tǒng)等，結(jié)構(gòu)體里面嵌套多層結(jié)構(gòu)體，各種device、bus、driver、各種層，是不是有點(diǎn)繞暈了？有種盲人摸象、在森林里迷路的感覺(jué)，把握不了“全局”。這時(shí)候，我們就不能使用C語(yǔ)言的面向過(guò)程思維了，Linux內(nèi)核的設(shè)計(jì)其實(shí)大量使用了面向?qū)ο笏枷?。因此，我們要學(xué)會(huì)用面向?qū)ο蟮乃季S去分析Linux內(nèi)核，分析各個(gè)模塊的復(fù)用，這樣就很方便的在腦海中搭建出系統(tǒng)的框架和層次了。然后再使用面向過(guò)程思維去分析具體的功能實(shí)現(xiàn)、具體細(xì)節(jié)，多花點(diǎn)時(shí)間和精力，相信你會(huì)有不一樣的收獲的。關(guān)于Linux內(nèi)核常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο笏枷耄梢躁P(guān)注教程：C語(yǔ)言嵌入式Linux高級(jí)編程第7期：Linux內(nèi)核中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)封裝

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