Разработка ядра Linux

Следующий этап — определение того, кому отправить сообщение об ошибке. В файле MAINTAINERS приведен список людей, которые отвечают за каждый драйвер и подсистему. Эти люди должны получать все сообщения об ошибках, которые возникают в том коде, поддержку которого они выполняют. Если вы не смогли найти необходимого разработчика, то отправьте вопрос в список рассылки разработчиков ядра Linux по адресу [e-mail]. Даже если вы нашли нужное ответственное лицо, то никогда не помешает отправить копию сообщения в список рассылки разработчиков.

Больше информации об этом приведено в файлах REPORTING-BUGS и Documentation/oops-tracing.txt.

Генерация заплат

Все изменения исходного кода ядра Linux распространяются в виде заплат (patch). Заплаты представляют собой результат вывода утилиты GNU diff(1) в формате, который может подаваться на вход программы patch(1). Наиболее просто сгенерировать заплату можно в случае, когда имеется два дерева исходных кодов ядра: одно — стандартное, а другое — с вашими изменениями. Обычная схема имен состоит в том, что каталог, в котором находится стандартное ядро, называется linux– x.y.z (каталог, в который разворачивается архив дерева исходного кода в формате tar), a имя модифицированного ядра — linux. Для генерации заплаты на основе двух каталогов с исходным кодом необходимо выполнить следующую команду из каталога, в котором находятся два рассмотренных дерева исходного кода.

diff -urN linux-x.y.z/linux/ > my-patch

Обычно это делается где-нибудь в домашнем каталоге, а не в каталоге /usr/src/linux, поэтому нет необходимости иметь права пользователя root. Флаг – u указывает, что необходимо использовать унифицированный формат вывода команды diff. Без этого флага внешний вид заплаты получается неудобочитаемым. Флаг – r указывает на необходимость рекурсивного анализа каталогов, а флаг – N указывает, что новые файлы, которые появились в измененном каталоге, должны быть включены в результат вывода команды diff. Если же необходимо получить только изменения одного файла, то можно выполнить следующую команду.

diff -u linux-x.y.z/some/file_linux/some/file > my-patch

Обратите внимание на то, что вычислять изменения необходимо всегда, находясь в одном текущем каталоге, а именно в том, где находятся оба дерева исходного кода. При этом получается заплата, которую легко могут использовать все, даже в случаях, когда имена каталогов исходного кода отличаются от тех, которые использовались при генерации заплаты. Для того чтобы применить заплату, которая сгенерирована таким образом, необходимо выполнить следующую команду из корневого каталога дерева исходного кода.

patch -p1 < ../my-patch

В этом примере имя файла, который содержит заплату, — my-patch, а находится он в родительском каталоге по отношению к каталогу, в котором хранится дерево исходного кода ядра. Флаг – p1 означает, что необходимо игнорировать (strip) имя первого каталога в путях всех файлов, в которые будут вноситься изменения. Это позволяет применить заплату независимо от того, какие имена каталогов кода ядра были на той машине, где создавалась заплата.

Полезная утилита diffstat позволяет сгенерировать гистограмму изменений, к которым приведет применение заплаты (удаление и добавление строк). Для того чтобы получить эту информацию для какой-либо заплаты, необходимо выполнить следующую команду.

diffstat -p1 my-patch

Обычно полезно включить результат выполнения этой команды при отправлении заплаты в список рассылки lkml. Так как программа patch(1) игнорирует все строки до того момента, пока не будет обнаружен формат diff, то вначале заплаты можно включить короткое описание.

Представление заплат

Заплата должна быть сгенерирована так, как описано в предыдущем разделе. Если заплата касается определенного драйвера или подсистемы, то заплату нужно отправить соответствующему ответственному разработчику, одному из тех, которые перечислены в файле MAINTAINERS. Другой вариант — это отправить сообщение в список рассылки разработчиков ядра по адресу [e-mail].

Обычно тема (subject) письма, в котором содержится заплата, должна быть похожа на следующую "[PATCH] короткое описание.". В теле письма должны быть описаны основные технические детали изменений, которые вносятся заплатой, а также обоснования необходимости этих изменений. Описание должно быть максимально конкретным. Также необходимо указать, на какую версию ядра рассчитана заплата.

Большинство разработчиков ядра будут просматривать заплату прямо в теле письма и при необходимости записывать все письмо в файл. Следовательно, лучше всего будет вставить заплату прямо в тело письма, в самом конце сообщения. Будьте внимательны, потому что некоторые злобные почтовые клиенты вводят в сообщения дополнительное форматирование. Это испортит заплату и будет надоедать разработчикам. Если ваш почтовый клиент делает такие вещи, то необходимо поискать возможность включения текста без изменений ("Insert Inline") или что-нибудь аналогичное. Нормально работает также присоединение (attachment) заплаты в виде обычного текста, без перекодировки.

Если заплата большая или содержит несколько принципиальных изменений, то лучше разбить ее на логические части. Например, если вы предложили новый API и изменили несколько драйверов с целью его использования, то эти изменения можно разбить на две заплаты (новый API и изменения драйверов) и выслать их двумя письмами. Если в каком-либо случае необходимо вначале применить предыдущую заплату, то это необходимо специально указать.

После отправки наберитесь терпения и подождите ответа. Не нужно обижаться на негативный ответ — в конце концов это тоже ответ! Обдумайте проблему и вышлите обновленную версию заплаты. Если ответа нет, то попытайтесь разобраться, что было сделано не так, и решить проблему. Спросите у ответственного разработчика и в списке рассылки по поводу комментариев. Если повезет, то ваши изменения будут включены в новую версию ядра!

Заключение

Наиболее важными качествами любого хакера являются желание и умение работать — нужно искать себе проблемы и решать их. В этой книге приведено описание основных частей ядра, рассказано об интерфейсах, структурах данных, алгоритмах и принципах работы. Книга предоставляет вид ядра изнутри и делает это в практической форме. Она предназначена для того, чтобы удовлетворить ваше любопытство и стать отправной точкой в разработке ядра.

Тем не менее, как уже было сказано, единственный способ начать разрабатывать ядро — это начать читать и писать исходный код. Операционная система Linux предоставляет возможность работать в сообществе, которое не только позволяет это делать, но и активно побуждает к указанным действиям. Если есть желание действовать — вперед!

Приложение А Связанные списки

Связанный список — это структура хранения информации (контейнер), которая может содержать переменное количество элементов данных, часто называемых узлами, и позволяет манипулировать этими данными. В отличие от статического массива, элементы связанного списка можно создавать динамически. Это дает возможность создавать переменное количество элементов списка, причем указанное количество может быть неизвестно на этапе компиляции. Так как элементы связанных списков создаются в разные моменты времени, они не обязательно будут находиться в смежных областях оперативной памяти. Поэтому элементы списка должны быть связаны друг с другом таким образом, чтобы каждый элемент содержал указатель на следующий за ним элемент (next). Вставка или удаление элементов списка выполняется простым изменением указателей на следующий элемент. Структура связанного списка показана на рис. А.1.