2019-2020-1 20199326《Linux内核原理与分析》第四周作业

第四周学习内容

庖丁解牛Linux内核分析第三章：MenuOS的构造

Linux内核分析实验三

学到的一些知识

• 操作系统两大宝剑：1.中断上下文的切换--保存现场和恢复现场 2.进程上下文的切换

• Linux内核版本号命名规则：A.B.C.D，A代表大幅度转变的内核，B指一些重大修改的内核，C是内核的真实版本，D是安全补丁和bug修复

• linux内核源码目录结构：

  • arch里的内容可以使Linux内核支持不同的CPU和体系结构，我们用的电脑基本都是x86架构，所以只需要关注x86文件目录即可
  • block存放Linux存储体系中关于块设备管理的代码
  • crypto存放长假的呢加密算法的C语言代码，譬如crc32、md5、sha1等
  • document存放一些文档
  • drivers驱动目录，里面存放了linux内核支持的所有硬件的驱动源代码
  • firmware固件
  • fs文件系统，里面列出了Linux支持的各种文件系统的实现
  • include头文件目录，存放公共的头文件
  • init存放Linux内核启动时的初始化代码，其中main.c源文件是整个Linux内核启动的起点
  • ipc是进程间通信，存放的是linux支持的IPC的代码实现
  • kernel内核，存放内核本身需要的一些核心代码文件
  • lib公用库文件，是一些公用的库函数
  • mm是memory management内存管理，存放linux的内核管理代码
  • net存放了网络相关代码，譬如TCP/IP协议栈
  • readme就是个文档，介绍了什么是Linux，Linux能在那些硬件上运行等问题。
    

• Linux内核分析中比较重要的是arch目录下的x86目录下的源文件，init目录下的main.c，kernel下和进程调度相关的代码，其他还有内存管理，网络，文件系统等代码

实验内容

跟踪分析Linux内核的启动过程

1.启动menuos

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

启动效果如图

2.使用gdb跟踪调试内核

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S

另开shell窗口，进入Linuxkernel目录下输入gdb
在gdb下设置断点

file linux-3.18.6/vmlinux  #加载符号表
target remote:1234  #建立gdb和gdbserver之间的连接
break start_kernel	#设置断点
c   #让qemu上的linux继续运行
break rest_init #设置另一个断点
c  #继续执行

执行效果如图