成为 Linux 内核高手的四个方法

（以前我在 CUSEC 网站发表了关于内核并不可怕的一篇文章，本文是后续。）

我曾经问别人如何开始内核编程的学习，他们基本上都说：
1. 若是你不须要了解内核是如何为你工做的，你为什么要尝试呢？
2. 你应该订阅Linux内核邮件列表，而后努力去理解。
3. 若是你不去编写针对Linux内核的代码，你就是在浪费时间。

这些对我一点儿帮助都没有。因此我在这里列举了一些可行的方法，他们是有关操做系统和Linux内核是怎样在你的项目里工做的，并且还颇有趣。虽然我知道得并很少，但至少比我作这些以前了解了更多。

对于下面这几个途径，你只须要了解一些C语言和汇编语言（至少要会复制粘贴）。我会写一些小的C程序，还会用汇编来上课，虽然这些我都忘得差很少了。

方法一：编写你本身的操做系统

这看起来是一个至关可怕的方法。但事实上并非！我是从 rustboot这个项目开始的，重要的是它已经能够工做了。而后我会作一些简单的事情，好比让屏幕由红色变为蓝色，打印字符到屏幕，持续获取键盘中断来工做。

MikeOS 是我另外一个有趣的开始。请记住，你的操做系统没有必要作得很大很专业——若是你可以让它把屏幕颜色由红色变为紫色或者让它打印一首诗，你就算成功了。

你必定会想使用一个仿真器去运行你的操做系统，好比 qemu。OSDev wiki一样是一个颇有用的网站——上面有不少你会碰到的常见的问题。

方法二：编写一些内核模块！

若是你已经准备运行Linux了，那么再写一些内核模块就会是至关至关容易的，即便他们什么都不会作。

这里有一个可以打印“Hello, hacker school!”到内核日志的模块源代码。它只有18行代码。基本上你只须要编写一个init进程和一个cleanup函数就能够了。我并不知道__init和_exit这两个宏命令作了些什么，可是我会使用他们！

编写一个有必定功能的内核模块是比较难的。我作这个的时候，都是先决定要完成的功能（好比打印一个信息给每个通过内核的数据包），而后回去阅读一些 Kernel Newbies上的东西，再大量地使用谷歌来搜索，再复制和粘贴大量的代码来搞明白究竟该怎样去编写它。这里有几个内核模块的例子，我把他们放在了 kernel-module-fun 项目里。

方法三：参加一次Linux内核实习！

Linux内核团队参与了GNOME女性拓展实习项目。它是惊人、奇妙而且使人很是愉快的一个活动。这意味着，若是你是一个女人而且愿意花费三个月时间在内核开发上，你就能参与内核的开发，而且不须要任何的经验，还能获得一些报酬（5000美圆）。在 Kernel Newbies上有关于它的介绍。

若是你对此感兴趣，那会是很是值得去申请的——你可以为内核作一个格式化的补丁，这很是有趣。Sarah Sharp是一个Linux内核开发人员，她在协调这个活动并且她本人也是很是热心的。你能够阅读她的这篇博客文章，讲述了在第一轮里137个补丁是怎样被容许加入到内核中去的。这些补丁也将会是你提供的！查看申请说明！

若是你不是一个女生，那么能够选择Google Summer of Code这个类似的活动。（编注：这句话可能会引发女程序员的反感）

方法四：阅读内核源码

这听起来像是最糟糕的建议——“想要去了解内核是如何工做的就去看源代码，太蠢了”

但事实上这个方法是很是有趣。你并不须要了解一切东西。当遇到没法理解的东西时，我就会感到无能为力，可是我告诉人们的时候，每一个人都会说：“嗯，这就是传说中的Linux内核，你不能理解很正常！”

个人朋友Dave最近给了我一个网站 LXR，在里面你能够阅读到内核的资源，并且还提供了大量有用的引用连接。好比，若是你想要了解chmod这个命令的系统调用，你能够在 the chmod_common definition 页面看到有关于它在Linux内核里的定义！

这里是部分chmod_common的部分代码，其中有一些我写的注释：

static int chmod_common(struct path *path, umode_t mode)
{
    struct inode *inode = path->dentry->d_inode;
    struct iattr newattrs;
    int error;

    // 不知道这是在干什么
    error = mnt_want_write(path->mnt);
    if (error)
        return error;

    // 互斥锁！避免出现冲突现象!=D 
    mutex_lock(&inode->i_mutex);

    // 我猜这是在检查是否能使用chmod
    error = security_path_chmod(path, mode);
    if (error)
        goto out_unlock;
    // 我猜这是在改变mode的值
    newattrs.ia_mode = (mode & S_IALLUGO) | (inode->i_mode & ~IALLUGO);
    newattrs.ia_valid = ATTR_MODE | ATTR_CTIME;
    error = notify_change(path->dentry, &newattrs);
out_unlock:
    mutex_unlock(&inode->i_mutex); // 完成时就解除互斥锁
    mnt_drop_write(path->mnt); // ???
    return error;
}

我以为这个过程是颇有趣的，并且也帮助了我阐明了内核的意义。我发现我所阅读的代码大多都是生涩难懂的，可是也有一些（好比chmod的代码）是能够理解的。

总结几个连接：

• Jessica McKellar在Ksplice blog上的博客文章

• 《Linux Device Drivers》是这样描述它本身的，我发现仍是有点用:

  “这本书会教你怎样编写你本身的驱动和怎样入侵与内核相关的地方”

• 若是你在写一个操做系统，OSDev wiki是一个不错的网站

• Kernel Newbies有一些给内核开发新手的资源，虽然在它的聊天室里我有一些不爽的经历。
• Sarah Sharp是一个内核开发人员，负责Linux内核的对外服务，是很是好的一个女人。

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原文：4 paths to being a kernel hacker
转载自：伯乐在线 - haofly