第三节构造一个简单的Linux系统MenuOS

By 20135203齐岳

Linux内核源代码

arch/ 支持不同cpu的源代码
Documentations/ 文档存储
init/ 内核启动相关代码
kenerl/ 进程调度相关代码
ipc/ 进程间通信
lib/ 公共库文件
mm/ 内存管理相关的代码

构造一个简单的Linux系统MenuOS

使用自己的Linux系统环境搭建MenuOS的过程

下载内核源代码编译内核

cd ~/LinuxKernel/
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.18.6.tar.xz
xz -d linux-3.18.6.tar.xz
tar -xvf linux-3.18.6.tar
cd linux-3.18.6
make i386_defconfig
make # 一般要编译很长时间，少则20分钟多则数小时

制作根文件系统

cd ~/LinuxKernel/
mkdir rootfs
git clone https://github.com/mengning/menu.git  # 如果被墙，可以使用附件menu.zip 
cd menu
gcc -o init linktable.c menu.c test.c -m32 -static –lpthread 
#将内核编译成一个名为init的可执行文件，系统默认第一个用户进程为init，称为1号进程
cd ../rootfs 
cp ../menu/init ./#将init文件拷贝到rootfs目录下
find . | cpio -o -Hnewc |gzip -9 > ../rootfs.img

启动MenuOS系统

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

第二句代码需要重点分析：

qemu：启动已经安装在系统中的相当于虚拟机的程序qemu，这个程序为内核的启动提供一个上下文环境
-kernel 文件名+路径：启动内核，内核经过编译之后形成一个名为init的文件，之前我们已经将它拷贝到rootfs文件目录之下，并通过cpio的方式将rootfs下的文件打包成一个名为rootfs.img的镜像文件。
-initrd rootfs.img：指定rootfs为为启动时的硬件驱动

经过以上代码之后，rootfs.img会找到init这个可执行文件，init又是由MenuOS这个内核源代码编译而来，由此完成使用自己的Linux系统环境搭建并启动一个内核——MenuOS的过程。

跟踪调试Linux内核的启动过程

使用gdb跟踪调试Linux内核的方法

使用gdb跟踪调试内核

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

另开一个shell窗口

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