内核探索工具集.pdf

第二章 内核探索工具集 本章包括： 2.1 内核中常见的数据类型 2.2 汇编 2.3 汇编语言示例 2.4 内联汇编 2.5 C 特殊的 语言用法 2.6 内核探索工具一览 2.7 内核发言：倾听来自内核的消息 2.8 其他（Miscellaneous Quirks） 小结 项目：Hellomod 习题 本章简要介绍 Linux 中一般的编码结构，并描述诸多与内核打交道的方法 。我们首先 关注内核中常见数据类型，比如有效存储 、信息检索 、编码方法，以及基本汇编语言。这将 为我们在以后的章节中详细分析内核打下基础。接下来介绍 Linux 如何将源代码编译、链 接成可执行代码，这对理解交叉平台编码和更好地介绍 GNU 工具集不无益处。之后就是一 系列从 Linux 内核搜集信息的方法之概要了。本章涉及的内容非常广泛，包括源代码和可 执行代码的分析，以及在 Linux 内核中插入调试语句。最后，本章以 “大杂烩”的形式对 1 其他遇到的 Linux 习俗进行了观察和评论 。 2.1 内核中常见的数据类型 Linux 中包含许多对象和数据结构，例如内存页面，进程和中断。如果操作系统要高 效运行，那么如何及时地从多个对象中引用其中的一个对象是要关注的主要问题。Linux 使用链表和二叉有哪些信誉好的足球投注网站树 （还有一组帮助例程）先将这些对象划分到不同的组，之后再以 有效的方式在对应的组中查找单个元素。 2.1.1 链表 1 我们还没有深入研究内核内在的东西 。由此看来，对于操纵整个内核代码而言，完全有必要对开发工具 和基本概念进行概述 。当然，如果你是一个有经验的内核爱好者，你可以跳过这一节，直接从第 3 章 （“ 进程：程序执行的主要模型”）开始 。 linked lists Linux 在计算机科学中，链表 （ ）是常见的数据类型，并贯穿整个 内核 的始终。在 Linux 内核中，链表常以循环双向链表的形式出现（参见图2.1）。因此，给定 链表中的任一结点，均可找到其下一结点和前一结点 。有关链表定义的所有代码可以查看 头文件 include/linux/list. 。本节讨论链表的主要特征 。 图2.1 调用宏 INIT_LIST_HEAD 后的链表 使用宏 LIST_HEAD 和 INIT_LIST_HEAD 初始化链表： include/linux/list. 27 28 struct list_ ead { 29 struct list_ ead *next, *prev; 30 }; 31 32 #define LIST_HEAD_INIT(name) { (name), (name) } 33 34 #define LIST_HEAD(name) \ 35 struct list_ ead name = LIST_HEAD_INIT(name) 36 37 #define INIT_LIST_HEAD(ptr) do { \ 38 (ptr)-next = (ptr); (ptr)-prev = (ptr); \ 39 } w ile (0) 34 行： 宏 LIST_HEAD 根据给定的名字 n me 创建链表的表头 37 行： 宏 INIT_LIST_HEAD 初始化表头结点中的prev 指针和 next 指针，完成之后，name 就 2 是一个空的双向链表 。 相应地，简单栈和队列可以由函数 list_add （）和 list_add_tail （）来实现，工作 队列的代码中有一个不错的例子： kernel/workqueue.c 330 list_add(wq-list, workqueues); 内核将 wq-list 加入到系统的工作队列链表——workqueues 中，因此 workqueues 就