提示：本系列文章重点学习Linux内核

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简介

提示：在这里先对源代码的目录结构做一个概述，以便大家能更好的理解：

通常可以将Linux内核源代码分为三个主要部分，即内核核心代码、其他非核心代码和辅助性文件。

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提示：以下是本篇文章将重点阐述Linux内核的源代码的目录结构

一、三个主要部分

下面对这三个部分进行更详细的说明：

(1) 内核核心代码：

内核核心代码，包括各个子系统和子模块，以及其它的支撑子系统，例如电源管理、Linux初始化等。

*arch：* 特定体系结构的代码，如x86、ARM、PowerPC等。与体系结构相关 的代码。对应于每个支持的体系结构，有一个相应的子目录如x86、 arm等与之对应，相应目录下有对应的芯片与之对应

*lib:* 与体系结构无关的内核库代码,与系统调用相关与体系结构相关的内 核库代码在arch/arm/lib下

block： 块设备子系统的代码，用于处理块设备（硬盘、SSD等）。

*crypto*： 加密算法和模块的实现。常用加密及散列算法，和一些压缩及CRC校验算法。

*fs：* 文件系统实现的代码，包括ext4、Btrfs、FAT等。文件系统代码，每个 支持的文件系统有相应的子目录，如cramfs,yaffs,jffs2等

*include：* 头文件，定义了内核中使用的数据结构、宏等。

Ø 这里包括编译内核所需的大部分头文件

Ø 与平台无关的头文件放在include/linux子目录下

Ø 各类驱动或功能部件的头文件(/media、 /mtd、 /net等 )

Ø 与体系相关的头文件 arch/arm/include/

Ø 与平台相关的头文件路径arch/arm/mach-s5p6818/include/mach

*init：* 初始化代码，包括启动过程和初始化子系统的代码。内核初始化代码, 其中的main.c中的start_ _kernel函数是系统引导起来后运行的第1个 函数，这是研究内核工作过程的起点

*ipc：* 进程间通信机制的实现，如消息队列、信号量等。

*kernel*： 内核核心代码，包含调度程序、定时器、进程管理等。内核管理的核心 代码，此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数，体系结构 相关的代码在arch/arm/kernel

*mm：* 内存管理子系统。与体系结构无关的内存管理代码与处理器体系结构 相关的代码在arch/arm/mm下

(2) 其他非核心代码：

其它非核心代码，例如库文件（因为Linux内核是一个自包含的内核，即内核不依赖其它的任何软件，自己就可以编译通过）、固件集合、KVM（虚拟机技术）等。

*drivers：* 各种硬件设备的驱动程序，如网络接口、图形卡、声卡等。设备驱动 代码，占整个内核代码量的一半以上，里面的每个子目录对应一类驱动 程序，如:

block:块设备、char:字符设备、net:网络设备等

sound： 声音子系统的实现。

usb： USB设备的支持。

*net：* 网络协议栈的实现，如TCP/IP、UDP等。

(3) 辅助性文件：

编译脚本、配置文件、帮助文档、版权说明等辅助性文件

*Documentation：* 包含内核的文档和说明。

*scripts：* 包含编译脚本、配置脚本等用于构建内核的脚本。

LICENSES： 许可证文件，指定内核代码的开源许可证。

Makefile： 用于构建内核的Makefile。

Kconfig： 配置文件，用于配置内核编译选项。

MAINTAINERS： 维护者文件，列出内核的不同部分的维护者。

CREDITS： 贡献者名单，列出对内核做出贡献的人员。

这样的划分更直观地反映了Linux内核源代码的结构，使不同类型的文件和目录更容易被理解和管理。

二、 顶层目录结构

使用ls命令看到的内核源代码的顶层目录结构，具体描述如下：

include/ ---- 内核头文件，需要提供给外部模块（例如用户空间代码）使用。
kernel/ ---- Linux内核的核心代码，包含了进程调度子系统，以及和进程调度相关的模块。
mm/ ---- 内存管理子系统。
fs/ ---- VFS子系统。
net/ ---- 不包括网络设备驱动的网络子系统。
ipc/ ---- IPC（进程间通信）子系统。
arch// ---- 体系结构相关的代码，例如arm, x86等等。
arch//mach- ---- 具体的machine/board相关的代码。
arch//include/asm ---- 体系结构相关的头文件。
arch//boot/dts ---- 设备树（Device Tree）文件。
init/ ---- Linux系统启动初始化相关的代码。
block/ ---- 提供块设备的层次。
sound/ ---- 音频相关的驱动及子系统，可以看作“音频子系统”。
drivers/ ---- 设备驱动（在Linux kernel 3.10中，设备驱动占了49.4的代码量）。
lib/ ---- 实现需要在内核中使用的库函数，例如CRC、FIFO、list、MD5等。
crypto/ ----- 加密、解密相关的库函数。
security/ ---- 提供安全特性（SELinux）。
virt/ ---- 提供虚拟机技术（KVM等）的支持。
usr/ ---- 用于生成initramfs的代码。
firmware/ ---- 保存用于驱动第三方设备的固件。
samples/ ---- 一些示例代码。
tools/ ---- 一些常用工具，如性能剖析、自测试等。
Kconfig, Kbuild, Makefile, scripts/ ---- 用于内核编译的配置文件、脚本等。
COPYING ---- 版权声明。
MAINTAINERS ----维护者名单。
CREDITS ---- Linux主要的贡献者名单。
REPORTING-BUGS ---- Bug上报的指南。
Documentation, README ---- 帮助、说明文档。

三、 代码占比

• 第一的是内核的 drivers 部分，这个是针对不同硬件的驱动，达到 66% ， 达到了721344K(大约704MB)。
• 第二的是内核的 arch 部分，这个是针对不同体系结构的代码，比如X86， ARM，PowerPC等，达到12%， 135288K(大约132MB)
• 第三的是内核的 sound (声音系统相关)，include (头文件等)，fs(文件系统，如XFS，ext4/3 等)，tools(比如 bpf，perf等 ) 这几个部分。 它们占用基本接近，达到4%， 在46820K左右(大约46MB)。

四、补充说明

在使用命令“ls -al”查看嵌入式Linux内核源代码文件时，信息如下：

\1. drwxrwxr-x 26 lwguo2403 lwguo2403  4096 3月 12 08:53 .  

\2. drwxr-xr-x  3 lwguo2403 lwguo2403  4096 3月 11 19:58 ..  

\3. drwxrwxr-x 24 lwguo2403 lwguo2403  4096 5月 11 2023 arch  

\4. -rw-rw-r--  1 lwguo2403 lwguo2403 272453 3月 12 08:52 .config  

\5. ........  

(1) 解释：

ls -al 命令用于显示目录中所有文件和子目录的详细信息。其中：

\1. drwxrwxr-x 26 lwguo2403 lwguo2403  4096 3月 12 08:53 .  

drwxrwxr-x: 表示这是一个目录（d），且拥有者（user）、组用户（group）和其他用户（others）有读（r）写（w）和执行（x）的权限。

26: 表示目录中的子项数（包括 . 和 …）。

lwguo2403: 表示拥有者的用户名。

lwguo2403: 表示所属用户组的组名。

4096: 表示目录的大小（以字节为单位）。

3月 12 08:53: 表示文件或目录的最后修改时间。

\1. -rw-rw-r--  1 lwguo2403 lwguo2403 272453 3月 12 08:52 .config  

-rw-rw-r–: 表示这是一个普通文件，拥有者和组用户有读和写的权限，其他用户只有读的权限。

1: 表示链接数，即有多少个目录项链接到这个文件。

lwguo2403: 表示拥有者的用户名。

lwguo2403: 表示所属用户组的组名。

272453: 表示文件大小（以字节为单位）。

3月 12 08:52: 表示文件的最后修改时间。

.config: 文件的名称。

(2) 文件或目录的权限信息

文件或目录的权限信息以10个字符的形式表示。下面是这些权限字符的含义：

• 第一个字符：文件类型
  d ：目录
  - ：普通文件
  l ：符号链接（软链接）

• 后九个字符（三组）：权限

  每组包含三个字符，分别表示文件拥有者（user）、所属用户组（group）、其他用户（others）的权限。

  权限字符说明：

  r ：读权限（Read）

  w ：写权限（Write）

  x ：执行权限（eXecute）

  每组权限的位置：

  第一组：文件拥有者的权限

  第二组：所属用户组的权限

  第三组：其他用户的权限

• 以上提供的示例中每一组权限的解释：

  drwxrwxr-x：

  d: 目录

  rwx: 文件拥有者有读、写、执行权限

  rwx: 所属用户组有读、写、执行权限

  r-x: 其他用户有读、执行权限

  -rw-rw-r–：

  -: 普通文件

  rw-: 文件拥有者有读、写权限

  rw-: 所属用户组有读、写权限

  r–: 其他用户有读权限

我是将军我一直都在，。！