跟踪分析Linux内核的启动过程

朱恒志 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 

上节课讲到：

三个法宝：

1.存储计算机

2.函数调用堆栈

3.中断

两把宝剑：

1.中断上下文切换

2.进程上下文切换

Linux内核源代码简介：

stat_kernel＝普通C程序main函数

arch/占有目录量相当大

重点关注：arch/X86

documentation/

drivers/

firmvare/

fs/

include/

init/内核启动相关的代码基本在init目录下

start_kernel＝普通C程序main函数

构造一个简单的Linux系统

• 使用实验楼的虚拟机打开shell

1. cd LinuxKernel/
2. qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img

内核启动完成后进入menu程序（《软件工程C编码实践篇》的课程项目），支持三个命令help、version和quit，您也可以添加更多的命令，对选修过《软件工程C编码实践篇》的童鞋应该是a piece of cake.

• 使用gdb跟踪调试内核

1. qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S # 关于-s和-S选项的说明：
2. # -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution)
3. # -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想使用1234端口，则可以使用-gdb tcp:xxxx来取代-s选项

 

另开一个shell窗口

1. gdb
2. （gdb）file linux-3.18.6/vmlinux # 在gdb界面中targe remote之前加载符号表
3. （gdb）target remote:1234 # 建立gdb和gdbserver之间的连接,按c 让qemu上的Linux继续运行
4. （gdb）break start_kernel # 断点的设置可以在target remote之前，也可以在之后

 

 

其中：

内核代码：linux -3.18.6.tar

init可执行文件 rootfs

• 使用gdb跟踪调试内核

（gdb）C

（gdb）list 可以看到上下的代码

简单分析stat_kernel:

innit_task手工创建PCB，0号进程最终的idle 进程

trap_init涉及中断初始化中断向量

rest_init内核启动

cpu_idle=whlie(0)