linux内核的学习方法

经过之前的摸索，对linux内核的学习有一些自己的看法，就列一下自己支持的学习方法：

1、要选最新的内核去学。linux内核版本变化太快了。linux 0.11就是一个自己动手写操作系统的范例，而到linux 2.4则发展到百万行级，被移植到各种平台。到2.6呢，linux在这个版本停留最久，小的版本差异，整个子系统完全不同。就我所知，在2.6中，devfs被废弃，sysfs新加入，usb支持到3.0，整个内核支持内核态抢占，等等。即使你学会了2.4，那也是一个和2.6相差很大的系统。何况内核的变化，也反映了硬件平台的巨大变化。有SMP多核、APIC、ACPI电源管理、PCI、PCI Express总线、PCH芯片组，缓存一致性、大内存支持等等，这中间的变化太大了。而且，linux经历2.6的风风雨雨，各个子系统都逐渐成熟，模块结构更加合理，你会看到最优秀的系统设计，尽管也是最庞大的。综上所述，要学就要选最新的，但这也并非一定要选3.0，选2.6中版本靠前的即可，推荐2.6.32以上的。

 

2、从设备驱动入手。linux内核就像一个大铁球，往往找不到地方下嘴。linux内核中动辄几万行的子系统，内存管理、线程管理、定时器、信号量临界区，等等内容耦合在一起，各种gcc的特殊用法，为了性能而极其复杂的代码，被滥用的宏定义，为支持多种硬件平台而抽象到极致的层层封装...... 最为一个学习用的内核，linux真是糟透了。幸好它还给我们留了一丝光亮，就是设备驱动。最简单的字符设备驱动可以只有几百行代码，绝对看得懂，而较为复杂的usb驱动则达到31万行代码，更不要提被过分优化的块设备驱动了。设备驱动足以为我们提供一个入口点，写一个模块，让它在内核中跑起来。但要记住，这只是起点。

 

3、进阶-从看代码说起。如果你只会照葫芦画瓢地写一些幼稚的字符设备驱动，你一定不敢对人说你对linux内核如何如何。学习一个东西，最基本的要求就是能看懂它。遗憾的是，系统往往用起来简单，学起来难；内核API容易调，但却渗入不到核心的地方去。这是就必须找一条进阶之路—那就是能看到、接触、学习linux代码。这个代码量不能太大，但也不能太小，与其它模块耦合度尽量低，最好能动手试一试。我觉得usb驱动是个不错的选择。虽然如此，看设备驱动都有一个不可避免的问题，就是对设备的认识程度直接决定你对相应代码的理解程度。usb不是核心设备，规范也比较清晰，但它的工作方式过于复杂，驱动的层次划分至少三层，很有挑战性。

 

4、进阶-从写代码说起。虽然看linux代码是个很有挑战性、很锻炼思维的事情，但它却无助于你写代码能力的提高。往往你看懂八成，理解五成，融会贯通三成，能用出来的也只剩一成。但就这一成，也要往死里用才行。我发现只写简单的驱动，无济于事；看比较复杂的驱动，好像看得挺热闹，却掺和不进去。所以学linux绝非只看看就能了事。要写代码，要修改代码。要学习的就不只是驱动本身，而是整个linux内核提供的编程环境。包括内存管理、线程管理、定时器 、临界区、信号量、工作队列等等，许多东西来支持设备驱动。你不学这些东西，就改不了驱动，写代码也就无从谈起。其实这些东西本身并不复杂，只是比较零散，你看驱动时很容易看懂，却不注意，到时也用不出来。只要拿些例子练练，从驱动中看到的多拿出来用，慢慢就积累起来了。

 

5、目标。操作系统的根本目的是管理硬件资源和提供用户服务。我想，当我们能把目光专注于硬件，不再为写驱动而写驱动时，就真的是学有所得了。而对linux内核有所创新，对内核算法有所改进，那还不是我所能眺望到的。