2019-2020-1 20199301《Linux内核原理与分析》第四周作业
Week4 MenuOS的构造
一、上周复习
计算机的三大法宝: - 存储程序计算机; - 函数调用堆栈; - 中断。 操作系统的两把宝剑: - 中断上下文—保存现场和恢复现场 - 进程上下文
二、Linux内核源代码简介 ---------- - Linux内核的版本号按照A,B,C的方式命名: - A代表大幅度转变的内核 - B代表重大修改的内核 - C指轻微修改的内核(C是内核的真实版本) - D是安全补丁和bug修复
Linux内核源代码的根目录
- arch
- arch目录中的代码在Linux内核代码中占比相当庞大
- arch/x86目录下的代码是需要重点关注的,arch下其他目录可以删掉。
- block
- 存放Linux存储体系中关于块设备管理的代码。
crypto - 存放常见的加密算法的C语言代码
- 存放Linux存储体系中关于块设备管理的代码。
- Documentation
- 存放一些文档
- dirvers
- 驱动目录,里面分门别类地存放了Linux内核支持的所有硬件设备的驱动源代码
- firmware
- 固件
- fs
- 文件系统,里列出了Linux支持的各种文件系统的实现
- include
- 头文件目录,存放公共的(各种CPU体系结构公用的)头文件
- init(关键目录)
- init是初始化的意思,存放Linux内核启动时的初始化代码。内核启动相关的基本代码基本都在init目录下,
main.c 文件中有一个start_kernel函数,初始化Linux内核的起点,这个函数相当于普通c程序的main函数
- init是初始化的意思,存放Linux内核启动时的初始化代码。内核启动相关的基本代码基本都在init目录下,
- ipc
- 进程间通信,ipc目录里面是Linux支持的IPC的代码实现
- kernel目录
- 存放内核本身需要的一些核心代码文件
- lib
- 公用的库文件,里面是一些公用的库函数
- mm
- mm是memory management,即内存管理,存放Linux的内存管理代码
- net
- 该目录下是网络相关的代码
- 此外还有一些与声音、安全、脚本、工具相关的目录。
三、构造Linux系统MenuOS
cd LinuxKernel
qemu -kernel linux3.18.6/arch/x86/boot/bzImage --initrd rootfs.img
四、跟踪调试Linux内核的启动过程
qemu -kernel linux3.18.6/arch/x86/boot/bzImage --initrd rootfs.img -S -s
启动gdb
file linux-3.18.6/vmlinux
target remote:1234
五、简单分析start_kernel
1、init/main.c -> stat_kernel
- start_kernel是一切的起点,start_kernel相当于C语言中的main函数。
- tart_kernel()是内核的汇编与C语言的交接点,在该函数以前,内核的代码都是用汇编写的,完成一些最基本的初始化与环境设置工作。
- 在start_kernel()中Linux将完成整个系统的内核初始化。内核初始化的最后一步就是启动init进程,这个所有进程的祖先。
2、一些init函数
(1)、init_task
- 全局变量init_task,即手工创建的PCB,0号进程初始化,0号进程就是最终的idle。
(2)、初始化一些中断向量 trap_init()
- 中断向量表的初始化函数,设置了很多中断门
(3)、内存管理模块初始化 mm_init()
(4)调度模块初始化 sched_init()
- 函数内做了很关键的一步初始化——对0号进程,即idle进程进行初始化。
(5)其它模块初始化 rest_init()
- 注:内核中并没有线程的概念,这里创建的init是一个任务(进程)。如果把系统当成是一个大进程,那么init进程就相当于大进程中的一个线程,因为内核中的进程调度会为每一个像init进程分配时间片来执行。
六、总结
- 在init目录下main.c里找到start_kernel函数有一个全局变量init_task,即手工创建的PCB,0号进程即最终的idle进程。
- 1号进程是所有用户态进程的祖先,2号进程是所有内核线程的祖先
- 内核启动过程:rest_init()就是一个0号进程,在start_kernel内核一启动时就一直存在;然后这个0号进程就创建了1号进程kernel_init,接下来还创建了其他的一些服务类的内核线程如kthreadd。这样整个系统就启动起来了。
posted on 2019-10-05 14:17 洛桑曲珍20199301 阅读(205) 评论(0) 编辑 收藏 举报