Difference between revisions of "Kernel: Anatomi Kernel Source"

From OnnoWiki
Jump to navigation Jump to search
 
(10 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 68: Line 68:
 
Urutan eksekusi code akan tampak seperti berikut ini:
 
Urutan eksekusi code akan tampak seperti berikut ini:
  
−
  Architecture-specific setup code (in arch/<arch>/*)
+
  Architecture-specific setup code (di arch/<arch>/*)
 
     |
 
     |
 
     v
 
     v
−
  The function start_kernel() (in init/main.c)
+
  function start_kernel() (di init/main.c)
 
     |
 
     |
 
     v
 
     v
−
  The function init() (in init/main.c)
+
  function init() (di init/main.c)
 
     |
 
     |
 
     v
 
     v
−
  The user level "init" program
+
  user level "init" program
  
−
In more detail, this is what happens:
+
Untuk lebih detailnya, berikut adalah yang terjadi:
  
−
     Architecture-specific set up code that does:
+
     Architecture-specific set up code yang akan melakukan:
−
         Unzip and move the kernel code itself, if necessary
+
         Unzip dan move ke kernel code itu sendiri, jika dibutuhkan
−
         Initialize the hardware
+
         Inisialisasi hardware
−
             This may include setting up low-level memory management
+
             Ini dapat termasuk setup low-level memory management
−
         Transfer control to the function start_kernel()
+
         Transfer control ke function start_kernel()
−
     start_kernel() does, among other things:
+
     start_kernel() akan melakukan, antara lain:
−
         Print out the kernel version and command line
+
         Print out versi kernel dan command line
−
         Start output to the console
+
         Start output ke console
−
         Enable interrupts
+
         Aktifkan interupsi
−
         Calibrate the delay loop
+
         Kalibrasi delay loop
−
         Calls rest_init(), which does:
+
         Call rest_init(), yang akan melakukan:
−
             Start a kernel thread to run the init() function
+
             Start kernel thread untuk menjalankan function init()
−
             Enter the idle loop
+
             Masuk ke idle loop
−
     init() does:
+
     init() akan melakukan:
−
         Start the other processors (on SMP machines)
+
         Start processor lainnya (di mesin SMP)
−
         Start the device subsystems
+
         Start subsystem device
−
         Mount the root filesystem
+
         Mount root filesystem
−
         Free up unused kernel memory
+
         Bebaskan kernel memory yang tidak digunakan
−
         Run /sbin/init (or /etc/init, or...)
+
         Jalankan /sbin/init (atau /etc/init, atau ...)
  
−
At this point, the userlevel init program is running, which will do things like start networking services and run getty (the login program) on your console(s).
+
Pada titik ini, userlevel init program sudah berjalan, yang akan menjalankan berbagai hal seperti start layanan jaringan dan jalankan getty (login program) pada console.
  
−
You can figure out when a subsystem is initialized from start_kernel() or init() by putting in your own printk's and seeing when the printk's from that subsystem appear with regard to your own printk's. For example, if you wanted to find out when the ALSA sound system was initialized, put printk's at the beginning of start_kernel() and init() and look for where "Advanced Linux Sound Architecture [...]" is printed out relative to your printk's. (See Kernel Hacking Lesson #5 for help with using the printk() function.)
+
Kita dapat mengenali kapan sebuah subsistem di inisialisasi dari start_kernel() atau init() dengan menulis printk oleh kita dan melihat kapan printk dari subsistem tersebut muncul relatif terhadap printk kita. Contoh, kita ingin mengetahui kapan sound system ALSA di inisialisasi, tulis printk di awal start_kernel() dan init() dan cari kapan "Advanced Linux Sound Architecture [...]" di cetak relatif terhadap printk. Untuk mengerti lebih lanjut ada baiknya membaca cara menggunakan function printk() dalam hacking kernel.
  
−
==Finding things in the kernel source tree==
+
==Mencari berbagai hal di kernel source tree==
  
−
So, you want to start working on, say, the USB driver. Where do you start looking for the USB code?
+
Misalnya kita ingin mengerjakan sebuah driver, misalnya, USB driver. Mulai dari manakah kita untuk mencari USB code tersebut?
  
−
First, you can try a find command from the top-level kernel directory:
+
Pertama-tama, kita dapat mencoba menggunakan perintah find pada directory kernel pada top-level, sebagai berikut:
  
−
  $ find . -name \*usb\*
+
$ find . -name \*usb\*
  
−
This command will print out every filename that has the string "usb" in the middle of it.
+
Perintah ini akan mem-print setiap filename yang ada kata "usb" di tengahnya.
  
−
Another thing you might try is looking for a unique string. This unique string can be the output of a printk(), the name of a file in /proc, or any other unique string that might be found in the source code for that driver. For example, USB prints out the message:
+
Cara lain, kita dapat mencoba untuk mencari string yang unik. String unik ini dapat berupa output dari printk(), nama file di /proc, atau string unik lainnya yang dapat di temukan di source code dari dari driver tersebut. Contoh, USB akan mengeluarkan message seperti:
  
−
  usb-ohci.c: USB OHCI at membase 0xcd030000, IRQ 27
+
usb-ohci.c: USB OHCI at membase 0xcd030000, IRQ 27
  
−
So you might try using a recursive grep to find the part of that printk that is not a conversion character like %d:
+
Oleh karenanya kita dapat mencoba untuk melakukan recursive grep untuk menemukan bagian dari to find printk yang menulis, misalnya:
  
−
  $ grep -r "USB OHCI at" .
+
$ grep -r "USB OHCI at" .
  
−
Another way you might try to find the USB source code is by looking in /proc. If you type find /proc -name usb, you might find that there is a directory named /proc/bus/usb. You might be able to find a unique string to grep for by reading the entries in that directory.
+
Cara lain, kita dapat mencari USB source code dengan melihat /proc. Jika kita ketik
  
−
If all else fails, try descending into individual directories and listing the files, or looking at the output of ls -lR. You may see a filename that looks related. But this should really be a last resort, and something to be tried only after you have run many different find and grep commands.
+
find /proc -name usb
  
−
Once you've found the source code you are interested in, you can start reading it. Reading and understanding Linux kernel code is another lesson in itself. Just remember that the more you read kernel code, the easier it gets. Have fun exploring the kernel!
+
mungkin kita akan menemukan sebuah directory dengan nama /proc/bus/usb. Kita mungkin akan menemukan string unik untuk di grep sesudah membaca entry dari directory tersebut.
  
 +
Jika semua gagal, kita dapat mencoba masuk ke dalam directory yang ada secara individual dan melihat file-nya, atau melihat hasil dari perintah
  
 +
ls -lR
 +
 +
Kita dapat memperhatikan kalau-kalau filename yang keluar mungkin yang kita maksud. Tetapi cara ini sebaiknya adalah cara terakhir, sesudah semua cara menggunakan perintah find dan grep dilakukan.
 +
 +
Setelah kita menemukan source code yang kita inginkan / tertarik, kita dapat mulai membacanya. Membaca dan mengerti kernel Linux adalah pembelajaran tersendiri. Perlu di ingat bahwa semakin sering kita membaca kernel code, semakin memudahkan kita.
 +
 +
Selamat mengeksplorasi kernel!!
  
 
==Referensi==
 
==Referensi==
Line 139: Line 147:
 
* [[Linux]]
 
* [[Linux]]
 
* [[Ubuntu]]
 
* [[Ubuntu]]
 +
* [[Buku Sistem Operasi]]
 +
 +
===Secara Umum===
 +
 
* [[Sistem Operasi]]
 
* [[Sistem Operasi]]
 +
 +
===Instalasi Linux===
 +
 +
* [[Linux: CLI untuk Survival]]
 +
* [[Linux: Skema Partisi di Linux]]
 +
* [[Linux: Instalasi Sistem Operasi]]
 +
* [[Membuat Repository Ubuntu Lokal menggunakan debmirror]]
 +
 +
===Compile Kernel===
 +
 
* [[Kernel]]
 
* [[Kernel]]
 +
* [[OS: Linux Kernel]]
 +
* [[Kernel: Anatomi Kernel Source]]
 
* [[Compile Kernel]]
 
* [[Compile Kernel]]
 
* [[Compile Kernel: Konfigurasi Kernel]]
 
* [[Compile Kernel: Konfigurasi Kernel]]
−
* [[Kernel: Anatomi Kernel Source]]
+
 
−
* [[OS: Linux Kernel]]
+
===Remaster Linux===
 +
 
 +
* [[Cara Cepat Melakukan Remastering Ubuntu]]
 +
 
 +
===Sistem Operasi untuk Embedded===
 +
 
 +
* [[OpenWRT]]
 +
* [[OpenWRT: Download Firmware yang sudah jadi]]
 +
* [[OpenWRT: Source Repository Download]]
 +
* [[OpenWRT: Melihat Daftar Package]]
 +
 
 +
====Membuat Firmware Sendiri====
 +
 
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Buffalo WZRHPG450H]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Buffalo WZRHPG300N]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Ubiquiti NanoStation2]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Mikrotik RB433]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Linksys WRT160NL]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware Linksys WRT54GL]]
 +
 
 +
====Flash ke Device====
 +
 
 +
* [[OpenWRT: Flash Linksys WRT54GL]]
 +
* [[OpenWRT: Flash Buffalo WZRHP450H]]
 +
* [[OpenWRT: Flash Buffalo WZRHP300N]]
 +
* [[OpenWRT: Flash UBNT NanoStation2]]
 +
* [[OpenWRT: Flash Linksys WRT160NL]]
 +
 
 +
====Beberapa Tip====
 +
 
 +
* [[OpenWRT: Mikrotik RB433]]
 +
* [[OpenWRT: 3G modem]]
 +
* [[OpenWRT: Build Firmware dengan 3G Modem Support]]
 +
* [[OpenWRT: Setup Firewall]]
 +
* [[OpenWRT: Konfigurasi UBNT NanoStation2 tanpa WebGUI]]
 +
 
 +
===Tuning Kernel===
 +
 
 
* [[OS: Parameter Kernel Default]]
 
* [[OS: Parameter Kernel Default]]
 +
 +
====Tuning Kernel Scheduler====
 +
 
* [[OS: Kernel Scheduler]]
 
* [[OS: Kernel Scheduler]]
 +
* [[OS: Tuning Kernel Scheduler]]
 +
* [[OS: Tuning Completely Fair scheduler CFS]]
 
* [[OS: Complete Teori Tuning Kernel Scheduler]]
 
* [[OS: Complete Teori Tuning Kernel Scheduler]]
 +
 +
====Tuning I/O Scheduler====
 +
 +
* [[OS: Tuning Completely Fair Queueing CFQ I/O scheduler]]
 
* [[OS: Complete Teori Tuning I/O Performance]]
 
* [[OS: Complete Teori Tuning I/O Performance]]
−
* [[OS: Tuning Kernel Scheduler]]
+
 
−
* [[OS: Tuning Completely Fair Queueing CFQ I/O scheduler]]
+
====Tuning Manajemen Memory====
−
* [[OS: Tuning Completely Fair scheduler CFS]]
+
 
 +
* [[OS: Tuning Manajemen Memory]]
 +
 
 +
===Android===
 +
 
 +
* [[OS: Android - Download]]
 +
 
 +
===Membuat Kernel Module===
 +
 
 +
* [[OS: Mengerti System Call]]
 +
* [[OS: Membuat Kernel Modul]]
 +
 
 +
===Monitoring & Benchmark===
 +
 
 
* [[OS: Build in Monitoring Tool]]
 
* [[OS: Build in Monitoring Tool]]
 
* [[Linux Benchmarking]]
 
* [[Linux Benchmarking]]
 
* [[OS: Benchmarking menggunakan UnixBench]]
 
* [[OS: Benchmarking menggunakan UnixBench]]
 
* [[OS: Benchmarking menggunakan LLCBench]]
 
* [[OS: Benchmarking menggunakan LLCBench]]
−
* [[OS: Membuat Kernel Modul]]
 

Latest revision as of 05:41, 9 May 2013

Sumber: http://www.linuxchix.org/content/courses/kernel_hacking/lesson6

Pada bagian ini, kita akan mempelajari secara umum berbagai bagian dari kernel, seperti,

  • letak pada source tree (pohon source code).
  • urutan mereka di jalankan / di eksekusi.
  • bagaimana cara mencari source code tertentu.

Dimana source code berada?

Mulai dari directory pada top-level di Linux source tree, biasanya (walaupun belum tentu selalu) ada di bawah /usr/src/linux-<version>. Kita tidak akan terlalu detail disini, karena source Linux selalu berubah, paling tidak informasi yang akan diberikan cukup untuk mencari driver atau function tertentu berada.

Makefile

File ini adalah top-level Makefile untuk seluruh source tree. File ini mendefinisikan banyak sekali variable dan rule, seperti flag kompilasi gcc dll.

Documentation/

Directory ini berisi banyak sekali informasi bermanfaat (walaupun kadang-kadang kadaluarsa) tentang cara konfigurasi kernel, menjalankan dengan ramdisk, dan banyak lagi. Informasi help yang berhubungan dengan berbagai pilihan konfigurasi tidak dapat ditemukan disini - walaupun mereka dapat di temukan pada file Kconfig di masing-masing directory source.

arch/

Semua code spesifik arsitektur berada di directory ini dan di directory include/asm-<arch>. Setiap arsitektur mempunyai directory di bawah directory ini. Contoh, code untuk komputer PowerPC dapat di temukan di arch/ppc. Kita dapat menemukan low-level memory management, penanganan interupsi, inisialisasi awal, dan banyak lagi di directory ini.

crypto/

Ini adalah API cryptographic untuk digunakan oleh kernel itu sendiri.

drivers/

Aturan umum, code untuk menjalankan device peripheral dapat di temukan di subdirectory dari directory ini. Ini termasuk, driver video, driver network card, driver SCSI low-level, dan berbagai hal sekitar itu. Contoh, kebanyakan driver network card dapat ditemukan di drivers/net. Beberapa higher level code digunakan untuk menempelkan semua tipe driver, yang mungkin tidak berada di directory yang sama seperti low level driver itu sendiri, menjadi satu kesatuan.

fs/

Baik code file sistem generik (dikenal sebagai VFS, atau Virtual File System) dan code untuk berbagai file sistem yang berbeda dapat di temukan pada directory ini. Root file sistem yang kita gunakan mungkin ext2; code untuk membaca format ext2 dapat di temukan dalam fs/ext2. Tidak semua file sistem dapat di compile dan di run, file system yang baru dan aneh adalah contoh yang baik bagi mereka yang ingin mencari proyek baru untuk kernel.

include/

Sebagian besar file header yang di include di awal file source code .c dapat di temukan di directory ini. Arsitektur spesifik dari include file biasanya di asm-<arch>. Bagian dari proses kernel build adalah membuat link simbolik dari asm ke asm-<arch>, sehingga #include <asm/file.h> dapat memperoleh file yang benar untuk arsitektur tersebut tanpa harus melakukan hard code ke dalam file .c. Directory lain berisi header yang non-arsitektur spesifik. Jika sebuah struktur, konstanta, atau variable digunakan di lebih dari satu file .c, maka kemungkinan besar itu akan ada dalam salah satu file header ini.

init/

Directory ini berisi file main.c, version.c, dan code untuk membuat "early userspace". version.c mendefinisikan string Linux version. main.c dapat dilihat sebagai "lem" kernel. kita akan membicarakan lebih dalam tentang main.c di bagian selanjutnya. Userspace awal akan memberikan fungsionalitas yang dibutuhkan saat Linux kernel nyala, tapi tidak perlu berada / berjalan dalam kernel itu sendiri.

ipc/

"IPC" singkatan dari "Inter-Process Communication". Ini berisi code untuk shared memory, semaphores, dan berbagai bentuk IPC.

kernel/

Code level kernel generic yang tidak masuk ke mana-mana ada dalam directory ini. Level atas dari code sistem call ada disini, bersama dengan code printk(), scheduler, code untuk handling sinyal, dan banyak lagi. Nama file cukup informatif, kita dapat mengetik ls kernel/ dan dapat mengira-ngira dengan akurat fungsi dari masing-masing file.

lib/

Subroutine yang secara generic bermanfaat untuk semua code kernel diletakan disini. Operasi string, routing debugging, dan code untuk parsing command line semua ada disini.

mm/

High level memory management code berada dalam directory ini. Virtual memory (VM) di implementasikan melalui subroutine disini, dibantu oleh subroutine arsitektur spesifik low level yang biasanya ada di arch/<arch>/mm/. Saat awal boot memory management (dibutuhkan sebelum subsistem memory di setup secara penuh) dilakukan disini, termasuk memory mapping dari file, manajemen dari page cache, alokasi memory, dan swap out dari page di RAM (dan masih banyak lagi).

net/

Networking code high level berada disini. Network driver low-level akan menerima dan mengirim paket melalui level ini, yang kemudian meneruskannya ke level aplikasi, atau membuang data, atau menggunakannya di kernel, tergantung jenis paketnya. Directory net/core berisi code yang berguna untuk berbagai protokol jaringan, juga beberapa file di directory /net. Protokol jaringan yang spesifik di implementasikan di subdirectory net/. Contoh, code IP (versi 4) ada di directory net/ipv4.

scripts/

Directory ini berisi script yang berguna untuk membangun kernel, tapi tidak termasuk code yang masuk dalam kernel itu sendiri. Contoh, berbagai tool untuk konfigurasi tersimpan file-nya disini.

security/

Code untuk berbagai model security di Linux dapat di temukan disini, seperto NSA Security-Enhanced Linux maupun kait untuk socket dan network security.

sound/

Driver untuk sound card dari berbagai code berhubungan dengan sound / audio berada disini.

usr/

Directory ini berisi code untuk build arsip dengan format cpio berisi image root file sistem, yang akan digunakan untuk user space awal.

Bagaimana semua ini menjadi satu?

Pusat dari seluruh kernel Linux adalah file init/main.c. Setiap arsitektur akan menjalankan function untuk setup low level dan kemudian akan mengeksekusi function start_kernel, yang dapat ditemukan di init/main.c.

Urutan eksekusi code akan tampak seperti berikut ini: 

 Architecture-specific setup code (di arch/<arch>/*)
   |
   v
 function start_kernel() (di init/main.c)
   |
   v
 function init() (di init/main.c)
   |
   v
 user level "init" program

Untuk lebih detailnya, berikut adalah yang terjadi: 

   Architecture-specific set up code yang akan melakukan:
       Unzip dan move ke kernel code itu sendiri, jika dibutuhkan
       Inisialisasi hardware
           Ini dapat termasuk setup low-level memory management
       Transfer control ke function start_kernel()
   start_kernel() akan melakukan, antara lain:
       Print out versi kernel dan command line
       Start output ke console
       Aktifkan interupsi
       Kalibrasi delay loop
       Call rest_init(), yang akan melakukan:
           Start kernel thread untuk menjalankan function init()
           Masuk ke idle loop
   init() akan melakukan:
       Start processor lainnya (di mesin SMP)
       Start subsystem device
       Mount root filesystem
       Bebaskan kernel memory yang tidak digunakan
       Jalankan /sbin/init (atau /etc/init, atau ...)

Pada titik ini, userlevel init program sudah berjalan, yang akan menjalankan berbagai hal seperti start layanan jaringan dan jalankan getty (login program) pada console.

Kita dapat mengenali kapan sebuah subsistem di inisialisasi dari start_kernel() atau init() dengan menulis printk oleh kita dan melihat kapan printk dari subsistem tersebut muncul relatif terhadap printk kita. Contoh, kita ingin mengetahui kapan sound system ALSA di inisialisasi, tulis printk di awal start_kernel() dan init() dan cari kapan "Advanced Linux Sound Architecture [...]" di cetak relatif terhadap printk. Untuk mengerti lebih lanjut ada baiknya membaca cara menggunakan function printk() dalam hacking kernel.

Mencari berbagai hal di kernel source tree

Misalnya kita ingin mengerjakan sebuah driver, misalnya, USB driver. Mulai dari manakah kita untuk mencari USB code tersebut?

Pertama-tama, kita dapat mencoba menggunakan perintah find pada directory kernel pada top-level, sebagai berikut: 

$ find . -name \*usb\*

Perintah ini akan mem-print setiap filename yang ada kata "usb" di tengahnya.

Cara lain, kita dapat mencoba untuk mencari string yang unik. String unik ini dapat berupa output dari printk(), nama file di /proc, atau string unik lainnya yang dapat di temukan di source code dari dari driver tersebut. Contoh, USB akan mengeluarkan message seperti: 

usb-ohci.c: USB OHCI at membase 0xcd030000, IRQ 27

Oleh karenanya kita dapat mencoba untuk melakukan recursive grep untuk menemukan bagian dari to find printk yang menulis, misalnya: 

$ grep -r "USB OHCI at" .

Cara lain, kita dapat mencari USB source code dengan melihat /proc. Jika kita ketik 

find /proc -name usb

mungkin kita akan menemukan sebuah directory dengan nama /proc/bus/usb. Kita mungkin akan menemukan string unik untuk di grep sesudah membaca entry dari directory tersebut.

Jika semua gagal, kita dapat mencoba masuk ke dalam directory yang ada secara individual dan melihat file-nya, atau melihat hasil dari perintah 

ls -lR

Kita dapat memperhatikan kalau-kalau filename yang keluar mungkin yang kita maksud. Tetapi cara ini sebaiknya adalah cara terakhir, sesudah semua cara menggunakan perintah find dan grep dilakukan.

Setelah kita menemukan source code yang kita inginkan / tertarik, kita dapat mulai membacanya. Membaca dan mengerti kernel Linux adalah pembelajaran tersendiri. Perlu di ingat bahwa semakin sering kita membaca kernel code, semakin memudahkan kita.

Selamat mengeksplorasi kernel!!

Referensi

Pranala Menarik

Secara Umum

Instalasi Linux

Compile Kernel

Remaster Linux

Sistem Operasi untuk Embedded

Membuat Firmware Sendiri

Flash ke Device

Beberapa Tip

Tuning Kernel

Tuning Kernel Scheduler

Tuning I/O Scheduler

Tuning Manajemen Memory

Android

Membuat Kernel Module

Monitoring & Benchmark

Retrieved from "https://onnocenter.or.id/wiki/index.php?title=Kernel:_Anatomi_Kernel_Source&oldid=36916"