Разработка ядра Linux (Второе издание)

Использование директивы typedef

Разработчики ядра не любят определять новые типы с помощью оператора typedef, и причины этого довольно трудно объяснить. Разумное объяснение может быть следующим.

• Определение нового типа через оператор typedef скрывает истинный вид структур данных.

• Поскольку новый тип получается скрытым, то код более подвержен таким нехорошим вещам, как передача структуры данных в функцию по значению, через стек.

• Использование оператора typedef — признак лени.

Чтобы избежать насмешек, лучше не использовать оператор typedef.

Конечно, существуют ситуации, в которых полезно использовать оператор typedef: сокрытие специфичных для аппаратной платформы деталей реализации или обеспечение совместимости при изменении типа. Нужно хорошо подумать, действительно ли оператор typedef необходим или он используется только для того, чтобы уменьшить количество символов при наборе кода.

Использование того, что уже есть

Не нужно изобретать паровоз. Ядро предоставляет функции работы со строками, подпрограммы для сжатия и декомпрессии данных и интерфейс работы со связанными списками — их необходимо использовать.

Не нужно инкапсулировать стандартные интерфейсы в другие реализации обобщенных интерфейсов. Часто приходится сталкиваться с кодом, который переносится с других операционных систем в систему Linux, при этом на основе существующих интерфейсов реализуется некоторая громоздкая функция, которая служит для связи нового кода с существующим. Такое не нравится никому, поэтому необходимо непосредственно использовать предоставляемые интерфейсы.

Никаких директив ifdef в исходном коде

Использование директив препроцессора ifdef в исходном коде категорически не рекомендуется. Никогда не следует делать чего-нибудь вроде следующего.

 ...
#ifdef CONFIG_FOO
 foo;
#endif
 ...

Вместо этого, если макрос CONFIG_FOO не определен, необходимо определять функцию foo, как ту, которая ничего не делает.

#ifdef CONFIG_FOO
static int foo(void)
{
 /* ... */
}
#else
static inline int foo(void) { }
#endif

После этого можно вызывать функцию foo без всяких условий. Пусть компилятор поработает за вас.

Инициализация структур

Структуры необходимо инициализировать, используя метки полей. Это позволяет предотвратить некорректную инициализацию при изменении структур. Это также позволяет выполнять инициализацию не всех полей. К сожалению, в стандарте C99 принят довольно "страшненький" формат меток полей, а в компиляторе gcc ранее использовавшийся формат меток полей в стиле GNU признан устаревшим. Следовательно, для кода ядра необходимо использовать новый формат, согласно стандарту C99, каким бы ужасным он ни был.

struct foo my_foo = {
 .a = INITIAL_A,
 .b = INITIAL_B,
};

где а и b — это поля структуры struct foo, а параметры INITIAL_A и INITIAL_B — соответственно, их начальные значения. Если поле не указано при инициализации, то оно устанавливается в свое начальное значение, согласно стандарту ANSI С (указателям присваивается значение NULL, целочисленным полям — нулевое значение, а полям с плавающей точкой— значение 0.0). Например, если структура struct foo также имеет поле int с, то это поле в предыдущем примере будет инициализировано в значение 0.

Да, это ужасно. Но у нас нет другого выбора.

Исправление ранее написанного кода

Если в ваши руки попал код, который даже близко не соответствует стилю написания кода ядра Linux, то все равно не стоит терять надежды. Немного упорства, и утилита indent поможет сделать все как надо. Программа indent — отличная утилита GNU, которая включена во многие поставки ОС Linux и предназначена для форматирования исходного кода в соответствии с заданными правилами. Установки по умолчанию соответствуют стилю форматирования GNU, который выглядит не очень красиво. Для того чтобы утилита выполняла форматирование в соответствии со стилем написания кода ядра Linux, необходимо использовать следующие параметры.

indent -kr -i8 -ts8 -sob -180 -ss -bs -psl <файл>

Можно также использовать сценарий scripts/Lindent, который вызывает утилиту indent с необходимыми параметрами.

Организация команды разработчиков

Разработчики — это хакеры, которые занимаются развитием ядра Linux. Некоторые делают это за деньги, для некоторых это хобби, но практически все делают это с удовольствием. Разработчики ядра, которые внесли существенный вклад, перечислены в файле CREDITS, который находится в корневом каталоге дерева исходных кодов ядра.

Для различных частей ядра выбираются ответственные разработчики (maintainers), которые официально выполняют их поддержку. Ответственные разработчики — это один человек или группа людей, которые полностью отвечают за свою часть ядра. Каждая подсистема ядра, например сетевая подсистема, также имеет связанного с ней ответственного. Разработчики, которые отвечают за определенный драйвер или подсистему, обычно перечислены в файле MAINTAINERS. Этот файл тоже находится в корневом каталоге дерева исходных кодов.

Среди ответственных разработчиков существует специальный человек, который отвечает за все ядро в целом (kernel maintainer). Исторически, Линус отвечает за разрабатываемую серию ядер (где наиболее интересно) и за первые выпуски стабильной версии ядра. Вскоре после того как ядро становится стабильным, Линус передает бразды правления одному из ведущих разработчиков. Они продолжают поддержку стабильной серии ядра, а Линус начинает работу над новой разрабатываемой серией. Таким образом, серии ядер 2.0, 2.4 и 2.6 все еще активно поддерживаются.

Несмотря на слухи, здесь нет никаких других, в том числе тайных, организаций.

Отправка сообщений об ошибках

Если вы обнаружили ошибку, то наилучшим решением будет исправить ее, сгенерировать соответствующую заплату, оттестировать и отправить, как это будет рассказано в следующих разделах. Конечно, можно и просто сообщить об ошибке, чтобы кто-нибудь исправил ее для вас.

Наиболее важная часть сообщения об ошибке — это полное описание проблемы. Необходимо описать симптомы, системные сообщения и декодированное сообщение oops (если такое есть). Еще более важно, чтобы вы смогли пошагово описать, как устойчиво воспроизвести проблему, и кратко описать особенности вашего аппаратного обеспечения.