《Linux内核分析》 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS

Linux内核分析 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS

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张嘉琪 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

一、Linux内核源代码简介

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• 计算机工作的三个法宝

  1.存储程序计算机

  2.中断机制

  3.堆栈

• 操作系统的两把宝剑

  1.中断上下文的切换——保存现场&恢复现场

  2.进程上下文的切换

• 内核源代码页面

  arch/x86

  init

  kernel

  README

  start_kernel （类似于main）

二、构造一个简单的Linux系统

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实验指导

• 使用实验楼的虚拟机打开shell

cd LinuxKernel/
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
  • 

• 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： # -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution) # -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`
• 

     

• 使用gdb跟踪调试内核

• 另开一个shell窗口

• 使用gdb跟踪调试内核从start_kernel到init进程启动

gdb
（gdb）file linux-3.18.6/vmlinux # 在gdb界面中targe remote之前加载符号表
（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
（gdb）break start_kernel # 断点的设置可以在target remote之前，也可以在之后

 

 

 

三、总结

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“Linux系统启动过程”的理解，尤其是idle进程、1号进程是怎么来的。

    start_kernel是内核启动的起点，存在于init目录下main.c文件中。init_kernel即手工创建的PCB，0号进程即最终的idle.不论分析内核的哪一部分都会涉及start_kernel，模块初始化时需要调用start_kernel。在start_kernel中最后一句rest_init是start_kernel从内核启动时就一直存在的0号进程，0号进程创建了1号进程和其他的内核服务线程。

    在kernel_init中有一句run_init_process，init_process是1号进程，也就是第一个用户进程，它还创建了kthreadd用一个线程管理系统资源。当系统中没有进程序需要执行时就调度idle进程

   也就是说一个内核启动时就存在一个0号进程，0号进程创建了1号进程，一个进程创建另一个进程和线程，一生二，二生三，三生万物，系统内核就启动了