使用Cscope阅读大型工程Linux内核的源代码教程

Cscope是一个非常有用的工具,可以用来方便地阅读很大型工程的源代码。较之使用传统的Unix工具grep,使用Cscope可以省下你一大笔时间,大大提高阅读代码的效率。

 

通过本教程,我会教给你如何使用Cscope阅读Linux内核的源代码。毫无疑问,你可以举一反三,用同样的方法阅读其它的大型工程的源代码,不仅仅是C语言写的工程,也可以是Java或者C++或者C#开发的工程。

 

STEP 1 获得源代码:

去到Linux内核的网站http://www.kernel.org下载随便一个版本的Linux内核源代码压缩包。然后解压缩,把源代码释放到某个目录。本文假设你把源代码释放到 /home/code/linux-2.6.26。

 

STEP 2 选择一个目录存放Cscope所需要的数据库文件。

本文假设选择用/home/cscope目录存放cscope的数据库文件和其它一些相关文件。

 

STEP 3 生成文件 cscope.files

在最简单的情况下,工程目录下的所有源代码都是我要关心的,于是可以跳过下面所述,简单地在工程的根目录下运行'cscope -R'命令,这样Cscope就会在工程目录下所有源代码中处理相关工作。

但是你关心的代码并必工程目录下所有的代码,你还需要排除很多目录下的大量代码该如何做呢?在这种情况下,你需要生成一个文件cscope.files,这个文件包含 了所有cscope将要扫描的文件的文件名,每个名字占一行。最好使用绝对路径,这样你就可以在其它目录下,而不是现在创建cscope.files文件的目录下使用这个刚创建的数据库。下面的代码将完成这个任务(假设我要所有的java文件):

$ cd /   

$ find /my/project/dir -name "*.java" > /my/cscope/dir/cscope.files

对于Linux内核来讲,情况还要稍微复杂一点。因为我们还要排除好些文件夹,这些文件夹有存放文档的文件夹,存放脚本的文件夹,与处理器架构相关的汇编代码的目录夹,与处理器架构相关的C代码除了x86(大多数人已经仅仅对x86感兴趣),另外还会排除所有的驱动文件目录夹,因为驱动占了内核很大一部分,但驱动代码通常不是我们要关心的。如果不排除这些目录的话,cscope当然也能工作,但是却给我们增加了麻烦,因为大大增加了重复的定义出现的概率。下面看我怎么做:

 

    $ LNX=/home/linux-2.6.26

    $ cd /    

    $ find  $LNX                                                                \

    -path "$LNX/arch/*" ! -path "$LNX/arch/i386*" -prune -o               \

    -path "$LNX/include/asm-*" ! -path "$LNX/include/asm-i386*" -prune -o \

    -path "$LNX/tmp*" -prune -o                                           \

    -path "$LNX/Documentation*" -prune -o                                 \

    -path "$LNX/scripts*" -prune -o                                       \

    -path "$LNX/drivers*" -prune -o                                       \

    -name "*.[chxsS]" -print >/home/jru/cscope/cscope.files

如果对Unix常用工具find熟悉的话,看懂上面的这个复杂命令应该不是问题。但是我想有必要稍微说明一下。

比如 -path “$LNX/include/asm-*” ! -path “$LNX/include/asm-i386*” -prune -o \  表示排除 $LNX/include/asm-目录下的所有但是又不排该目录下的 asm-i386 目录。

-prune是排除的意思。那 -o 又是什么呢? -o表示逻辑或,如果逻辑或前面的表达式为真(即文件满足被排除的条件),根据or表达式的”短路语法“,-o后面的命令就不会再执行。如果文件名不满足-o前面的排除条件就会再应用-o后面的条件。我们可以看来后面用好几个 -o 把好几个排除条件连在一起。如果你不需要排除其它某些文件,就可以把相应的行去掉。题外话,古老的Unix工具链虽然看上去晦涩难懂,但是一但掌握却是可以受益终生。你想想那么多常用的Unix工具自从70年代发明后就一直广泛使用。已经快40年了!仍然在开源世界广泛使用,想想微软的技术,刚开完发布的新闻发布会,马上又宣布将废除使用了。这方面的思想可以参见《unix编程艺术》一书相关部分的阐述。

STEP 4 下面生成cscope的数据库文件。

$ cd /home/cscope    #上一步生成的 cscope.files放在这个目录夹下面.

$ cscope -b -q -k

-b 选项告诉cscope仅仅创建数据库文件,不要在之后启动cscope的介面。 -q选项使得生成数据库的时间增加,但是明显降低之后使用数据库文件时的搜索速度。对于大型工程建议使用这个选项,对于小工程则可不必。-k选项使得cscope不会去/usr/include中处理你的源代码中#include的文件。

STEP 5 

到此,就可以执行cscope了。如:

$ cscope -d

注意 -d 选项。加上这个选项则cscope不会在启动时重新检查所有有没有文件更新,有更新还会重建数据库,即使没有更新对于大型工程也要花费一些时间。如果有文件更改,你又想反映这个变化,那就不能加上-d选项。如果有新的文件加入,则需要从STEP 3重新开始,或者手动把增加的文件加入 escope.files,每个文件一行!如果你喜欢cscope,那么再参看man page,多多学习吧!

 

总结,Linux下的很多开发工具和成熟的GUI丰富的商业开发环境比较起来真的非常不方便呀。打字辛苦,转载请注明出处 blog.ykyi.net  !谢谢~

 

KVM你问我答 FAQ (四)

KVMXen有什么区别?

Xen是一个外部虚拟机管理程序(External hypervisor),它承担了管理物理机器的任务并把物理机器的各种资源分配给客户机。与Xen不同,KVM本身是Linux内核的一部分,它使用Linux自己的进程调度和内存管理。这就天然决定了KVM易于使用并于体积会很小。仅管体积小,但KVM的功能确不少。比如,KVM可以把客户机从内存中兑换到物理磁盘上,如同swap普通进程一样释放RAMKVM目前只在提供支持硬件虚拟化的x86机器上运行(如vt/svm指令集)。从这这方面讲,Xen通过修改客户机操作系统,充许虚拟机运行在没有硬件虚拟化技术的x86平台上运行。这种虚拟化技术称之为准虚拟化paravirtualization,参见另一贴:Linux的虚拟化技术KVMCPU级别不支持paravirtualization,但为了指高I/O性能,会对设备驱动程序支持准虚拟化。

KVMVmware有什么区别呢?

VMware是一个商用专用虚拟化产品,KVM是在GPL许可证下发布的自由软件。

KVMQEMU有什么区别?

QEMU是模拟器。参见Linux的虚拟化技术 KVM & QEMU 。

KVMwindows下的移移植版本吗?

没有官方的移植。Kazushi Takahashi发起了一个项目,把KVM移植到windows操作系统,这个项目名为WinKVM,这是他的官方网站WinKVM

可参见另一篇文章 http://blog.ykyi.net/2012/06/595/

需要怎样的Linux内核版本才能运行KVM呢?

这取决于你要运行哪个版本的KVM。最近发布的KVM应该可以在任何2.6.17以后的kernel版本下运行。但很旧版本的KVM只能在一些旧的内核下运行。

需要多少内存运行KVM呢?

最小应该1GB。嗯,你应该有足够多的内存运行你将要运行的客户机,另外当然还需要内存运行host机。

是否支持对客户机动态分配内存?

这个问题有点大!
1. KVM在客户机尝试申请内存时分配内存给它们。一但内存分配结束之后,KVM则认为内存分给某客户机了。有一些操作系统,比如Microsoft Windows会在启动阶段把所有的内存都清零。这些操作系统会立即使有或管理所有的内存。
2. 而另一些操作系统,实际上目前只有Linux,它们有一个称为balloon driver的东东,如果host分配了一些内存但客户机将来不再使用了,它就会让host把它们释放掉。Ballooning是通过balloon monitor commandhost机中被控制的。
3. 有一些host机,(目前只有RHEL5.4/CentOS 5.4)有一种特性称为KSM(Kernel Sharedpage Merging)。这种特性可以把完全相面的内存页面合并,这需要host机的支持,另外KVM的版本要足够新。而有一些操作系统,如windows,会把释放的内存清零,这些页面自然就会合并了(such pages are trivially collapsed不知道有没有译对)。Ksmctl命令用来开启KSM。另外一种方法是,Fedora 12中的ksmtuned服务可以根据可用的空闲内存动态的调整KSM的合并策略是否积极还是保守。

我可以在KVM虚拟机中安装哪些操作系统呢?

支持很多种操作系统,你可以参看Guest Support Status 页面。请注意已经有一些Linux发行版在Intel处理器上会在启动阶段死机,解决办法是在grub里禁用启动画面。

KVM支持虚拟机实时迁移(Live Migration)吗?

支持!参看Migration。KVM支持从AMD的主机往INTEL主机实时迁移(Live Migration)吗?
支持!对于32位不支持NX或者XD的主机,可能会有一些问题。但是对于64位的客户机,应该没有一点问题的。在32位主机和64位主机之间实时迁移(Live Migration)32位虚拟机也应该没有问题。如果其中一台主机不支持NX,你要考虑在支持NX的那台机启动虚拟机之前禁用NX。你可以在启动客户机时加入-cpu qemu64, -nx参数。

可以在64位的主机上运行32位的客户机吗?可以用PAE吗?

KVM支持在64位主机上运行32位的客户机,不管主机是否使用PAE,客户机都可以选择使用PAE或者不使用PAEKVM不支持在32位的主机上运行64位的虚拟客户机。

可以在基于KVM的虚拟机上使用USB设备吗?

当然可以,请参照QEMU的做法,是一样的。

我可以让KVM使用更高的屏幕分辨率吗?

在启动VM之前使和 -vga std 参数可以充许你设置更多的分辨率和屏幕尺寸。
如果不能调到你想要的分辨率,你可以尝试安装一个补丁包,请参考http://article.gmane.org/gmane.comp.emulators.kvm.devel/13557 。
当你使用windows作为客户机操作系统的时候,你可以使用VBEMP x86项目中开发的驱动,这个项目是基于ReactOS开源项目的,请注意不要违反GPL许可证。

KVM支持对称多处理器(SMP)host机吗?

支持!

KVM支持对称多处理器(SMP)的客户机吗?

Yes. Up to 16 CPUs can be specified using the -smp option.
是的!目前一共最多16cpu,要使用-smp选项。

KVM已经被注册为商标了吗?

没有!

转帖请注明出处: http://blog.ykyi.net/2012/06/kvm%E4%BD%A0%E9%97%AE%E6%88%91%E7%AD%94-faq-%E5%9B%9B/

—– KVM FAQ 全剧终 —–

 

KVM你问我答 FAQ (三)

我在使用QEMU,如何知道我有没有启用KVM的硬件加速功能?

如果你怀疑你没有启用KVM提供的硬件加速功能。你可以按照下面的步骤做检查。首先,看看你有没有得到下面的提示信息:

qemu-system-x86_64 -hda myvm.qcow2
open /dev/kvm: No such file or directory
Could not initialize KVM, will disable KVM support

如果是这种情况,请再检查:
1. kvm模块被正确载入了吗? lsmod | grep kvm.
2. 查看 dmesg 的输出,保证没有这个提示信息: “KVM, disabled by BIOS”.
3. 请确保/dev/kvm 确实存在,而且你有权限使用它。

其它诊断方式:
1. 如果你能使用 QEMU monitor ( ctrl-alt-2, 再 ctrl-alt-1 回到 VM 的显示屏 ),敲入 info kvm 命令。如果正常的话,应该有“KVM support: enabled”这条信息输出。
2. 在host机上敲 lsmod | grep kvm 命令,看看输出的最右栏。如果kvm在正常运行的话,这个数字不能是0。这行的数字与架构相关的模块(一般指的是kvm_intel,或kvm_amd)有联系,它显示了有多少个VM正在使用这个模块。举例说明,如果你有两个虚拟机正在使用KVM模块,host机的CPU使用的是vt技术,那么就会得到:

# lsmod | grep kvm
kvm_intel              44896  2
kvm                   159656  1 kvm_intel

 

使用VNC显示终端时出现“rect too big”是怎么回事

当连接VNC终端的时候,出现“rect too big”提示信息,这时VNC的会话也结束了。

这是因为当前VNC协议的一个缺陷,在处理即时象素格式变化时出现,可参看 这个贴子。如果你在使用TigerVNC,通过禁用即时象素编码选项,vncviewer的命令行选项选定为-AutoSelect=0,你就可以避免这个问题。你还可以查阅vncviewer的man帮助,根据连接速度禁用自动选择编码方式。


 

如果我的客户机是从远程访问的你该如何设置我的网络呢?以及:我的客户机网络出问题了我该怎么办?

KVM使用QEMU作为设备的模拟器。请参看QEMU的网络相关wiki (QEMU network wiki page)。
你应该会对Root Networking Mode和网络桥接感兴趣。客户机端的网络锁定有可能会因为tun/tap桥接host机端配置的出错的MAC地址时发生。参看RHEL bug #571991。

 


 

我的VM客户机的时间总出错,怎么办?

这常常发生在使用网络系统的时候,比如透过NFS或Samba。 不管是系统时钟还是RTC,保证稳定可靠的时机非常重要。Tell-tale signs of related trouble in VMs (apparently qemu/KVM/VMWare etc. are all affected) are e.g. "make[2]: Warning: File `XXXXX/cmakelists_rebuilder.stamp' has modification time 0.37 s in the future" "Clock skew detected. Your build may be incomplete."
Maemo docs state that it's important to disable UTC and set the correct time zone, however I don't really see how that would help in case of diverging host/guest clocks. IMHO much more useful and important is to configure properly working NTP server (chrony recommended, or ntpd) on both host and guest. The single most decisive trick IMHO is to specify the host NTP server as the main entry within guest VM instead of "foreign" NTP servers, to make sure to achieve the most precise coupling between these two related systems (timing drift vs. other systems does not matter nearly as much as a tight time precision for inner host/guest system interaction e.g. in the case of NFS/Samba shares etc.). For verification, see chronyc "sources -v", "tracking" ("System time" row) commands.
After having applied this very tight NTP coupling, this seems to finally have gotten rid of make's time drift warnings.
Perhaps qemu's -tdf (timing drift fix) option magically manages to help in your case, too.
See also Faqs: I received a message about "clock skew".


 

出现“rtc interrupts lost”出错信息,而且客户机应该慢,怎么办?

你可以试试把host机的.config文件中的 CONFIG_HPET_EMULATE_RTC 选项设成y。即 CONFIG_HPET_EMULATE_RTC=y


 从Intel主机上启动虚拟客户机时出现“Exception 13” 或 “Exception 12”出错信息,怎么办?

请参 模拟Intel的实模式的问题


 

我还安装了VMware/Paralles/VirtualBox,当我执行modprobe KVM时,系统死机了。

Intel VT和AMD-V都没有提供一个判断当前有没有软件在使用硬件虚拟扩展的机制。这就意味着,如果有两个内核模块同时尝试使用硬件虚拟扩展功能,非常悲惨的事情就发生了。如果死机情况发生在你同时使用另一种虚拟机的时候,你要确保另一种虚拟机没有使用硬件虚拟扩展,你再报告bug给KVM开发组。


 

QEMU/KVM屏幕上什么都没有,但是系统没有死机。我正准备在客户机上安装Kubuntu。怎么回事?

试试用 -std-vga 选项加载kvm。如果客户操作系统使用framebuffer模式,比如Kubuntu/Ubuntu。

 

当我点击客户操作系统的窗口时,鼠票就像被夺走一样。怎么做才能避免这种情况?有时鼠标在客户操作系统中不显示,或者不动,怎么办?

试试使用选项 -usb -usbdevice tablet 启动 kvm/qemu。如果还不行,在启动前设定环境变量SDL_VIDEO_X11_DGAMOUSE为0。如:

$ export SDL_VIDEO_X11_DGAMOUSE=0

可参看 http://wiki.clug.org.za/wiki/QEMU_mouse_not_working

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KVM你问我答FAQ (一)

使用KVM需要哪些准备?

你需要一台运行Linux的x86的机器。它的CPU是有VT技术支持的英特尔cpu或者有SVM(又常被称为AMD-V)支持的AMD的CPU.



KVM支持64位的处理器吗?

KVM支持64位的处理器!此时,你可以运行32位或者64位的客户机。



What is Intel VT / AMD-V / hvm?

英特尔VT,是什么?AMD-V又是什么?hvm是什么?

Intel VTAMD’s AMD-V 都指的是指令集扩展。它们在硬件层面帮助实现虚拟机管理技术。这种技术使得在虚拟机上运行的速度接近直接在真实机器上运行的速度。HVM是硬件虚拟机的缩写(Hardware Virtual Machine )则是一个生产商中立的词汇(vendor-neutral term),它常常用来指代x86指定集扩展。



从哪里得到KVM内核模块呢?

可以从这里获得 http://www.linux-kvm.org/page/Getting_the_kvm_kernel_modules



我如何知道我的CPU支持Intel VT技术或者AMD-V技术呢?

如果你的Linux操作系统比较新,尝试以下的指令:
. egrep ‘^flags.*(vmx|svm)’ /proc/cpuinfo

如果出现一些文字,那说说你的CPU支持虚拟化。你也可以在/proc/cpuinfo文件中找到处理器模块的名字,然后到供应商的网站上查询。
注意:
1. 如果安装了Xen hypervisor,为了防止被劫持,你在dom0和domU中都得不到这些输出。dom0和domU是Xen hypervisor的术语。如果你没有安装Xen,直接忽略。
2. 一些产商默认在BIOS定设中禁用了CPU的虚拟化支持。你需要先在BIOS中打开虚拟化支持。
3. 如果你用的是intel cpu,对于内核版本2.6.15以前的Linux,你得不到这样的输出。如果你用的是amd cpu,对于内核版 本2.6.16以前的linux,你得不到这样的输出。如果你不确定你的Linux内核版本,用#uname -r 命令查看。



出现 “KVM: disabled by BIOS” error 错误

Check if there is an option to enable it in the BIOS. If not, look for a more recent BIOS on the vendor’s web site.
在BIOS设定在找找看有没有启用cpu虚拟化的选项,如果没有,去到主板厂商的网站上面看看有没有新的BIOS发布并支持打开cpu虚拟化,那么你需要刷新BIOS.
注意:
1.对于部分硬件(如 HP nx 6320),你需要先关掉主机电源,再打开主机电源才能使BIOS中启用cpu虚拟化支持生效。
2.BIOS的部分设定有可能与启用CPU虚拟化冲突。比如在Thinkpad T500上,启用Intel AMT技术会出现冲突。这样kvm-intel在载入时会抱怨”disabled by bios”错误。
3. 在一些Dell的硬件中,你还需要禁用”Trusted Execution”,否则不能打开VT。

 



你该怎么使用AMD-V扩展呢?

在根用户权限下敲入:modprobe kvm-amd

 



KVM使用什么样的用户空间工具。(User space tools)

KVM使用稍稍修改过的QEMU作为用户空间工具来管理创建的虚拟机。执行QEMU以后,从linux内核的视角来看,每个虚拟机仅仅是一个普通的进程。你可以用经典的Unix命令,如top, kill, taskset等等来操作虚拟机。



KVM使用何种类型的虚拟磁盘。

QEMU支持的多种磁盘格式如raw images,qcow2(QEMU原生磁盘格式),VMWARE format,等等,KVM都支持(KVM inherits a wealth of disk formats support from QEMU)。


Linux用两种信号量 Linux has two kinds of semaphore

面试中经常会考什么是信号量,对于linux,实际上有两种semaphore.

第一种是指一种IPC(Inter-process communication进程通讯)的方法。这种IPC是从Unix SYstem V时代开始的,System V发布时加入了三种IPC,它们是semaphore信号量,message queues消息队列,shared memory共享内存。

Linux中另一种Semaphore是内核用来同步的机制。在kernel中,semaphore通常当成一个二值信号量使用。获得信号量时有可能会睡眠,这样进程就会被调度开,放弃处理机;如果某段内核代码得到了一个信号量,这段代码还可以睡眠。这点不像spinlock,尝试得到spinlock会不停地忙等,得到spinlock后不充许睡眠。当然这个“不充许”不是语法层面的,而是应该被程序员遵守。否则整个系统的的性能就会被这代不遵守约定的代码毁掉了。

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内核线程是什么东东 What is Kernel threads

有一些Unix内核,比如Solaris和SVR4.2/MP,被组织成一些内核线程。一个内核线程是一个执行上下文且可以被调度;这样的内核线程可能与一个用户程序相关联,也有可以只执行一些内核函数。上下文切换的时候,切换内核线程上下文的开销远比切换用户进程上下文的开销要小。因为内核线程通常共用一个地址空间。而Linux的内核线程则有不同。Linux的内核线程仅仅周期性的执行一个内核函数。而且,Linux内核进线程并不表示一个基本的可执行上下文。 zausiu's blog. http://blog.ykyi.net

Some Unix Kernels, such as Solaris and SVR4.2/MP, are organized as a set of kernel threads. A kernel thread is an execution context that can be independently scheduled; it may be aasociated with a user program, or it may run only some kernel functions. Context switches between kernel threads are usually much less expensive than context switches between ordinary processes, because the former usually operate on a common address space. Linux uses kernel threads in a very limited way to execute a few kernel functions periodically; however, they do not represent the basic execution context abstractions.