3构造一个简单的linux系统MenuOS

Posted 2020-09-02

 

1 linux内核源码简介

documentation文档；fs filesystem；ipc 进程间通信；核心代码都在kernel；mm memory management

init目录：

arch代码量占比最大，支持不同cpu和体系结构

2 构造一个简单的linux系统

initrd 指定根文件系统

-S在系统启动时冻结；-s 启动gdb server

被freeze，之后加载符号表

之后按c会启动到start_kernel位置，list则会看到start的代码：

3 跟踪调试linux内核的启动过程：

在Init_start_kernel中：

不管分析内核哪一个部分都会涉及start_kernel调用初始化

trap_init涉及中断

设置了很多硬件中断门

这里SYSCALL_VECTOR是系统调用（也是一种中断，通过指令方式）

start_kernel最后一句是rest_init，其中有一句kernel_thread

kernel_thread：

这里run_init_process是1号用户态进程创建，在根目录下，如果没有就查找bin，etc等等的init；

rest_init：还有一个kthread内核进程来管理这些进程

最后有一句：

即0号进程，会一直存在即system.idle

在这里0号进程创建了kernel_init其他进程

4 实验：

1，根文件系统

2，gdb跟踪

补充：

5 分析kernel启动过程

      start_kernel()类似C程序中的main函数。在start_kernel()函数之前，内核的代码都是用汇编写的，主要工作是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，在start_kernel的最后，是调用rest_init函数，在rest_init函数中，内核将产生第一个真正的进程，即pid=1的1号进程，而在start_kernel函数中init_task是静态制造出来的，pid=0，我们可以在start_kernel函数的开始处，看到其被初始化的代码，它试图将从最早的汇编代码一直到start_kernel的执行都纳入到init_task进程上下文中，在其初始化工作完成后，就会成为系统的idle进程。事实上在更早前的sched_init函数中，通过init_idle(current, smp_processor_id())函数的调用就已经把init_task初始化成了一个idle task，init_idle函数的第一个参数current就是&init_task，在init_idle中将会把init_task加入到cpu的运行队列中，这样当运行队列中没有别的就绪进程时，init_task（也就是idle task)将会被调用，它的核心是一个while(1)循环，在循环中它将会调用schedule函数以便在运行队列中有新进程加入时切换到该新进程上。