20135239 益西拉姆 linux内核分析 跟踪分析Linux内核的启动过程

Posted 2020-06-21 20135239益西拉姆

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 1.中断上下文的切换——保存现场&恢复现场

本节主要课程内容

Linux内核源代码简介

1.打开内核源代码页面

arch/目录：支持不同CPU的源代码；其中的X86是重点
init/目录：内核启动相关的代码基本都在该目录中（比如main.c等）
start_kernel函数就相当于普通C程序的main函数
kernel/目录：Linux内核核心代码在kernel目录中

README

介绍了什么是Linux，Linux能够在哪些硬件上运行，如何安装内核源代码等

构造一个简单的linux系统menuOS

跟踪分析Linux内核的启动过程

启动内核  init是第一个用户态进程，是1号进程。

使用gdb跟踪调试内核  关于参数 - s，- S：

- S是指在CPU初始化之前（刚启动的时候）将其冻结
- s是指在1234这个端口上创建的gdb server

步骤：

输入gdb之后，gdb即被打开；
加载Linux符号表；
连接到刚刚被冻结的Linux系统；
可以设置断点（break),格式为：break [函数名]（此时系统还是被冻结而并没有启动的）；
设置完断点之后，输入c命令continue（继续执行），函数会停在断点处；
输入list指令之后，可以详细地查看函数停留的位置

简单分析一下start_kernel

• init_task即手工创建的PCB，0号进程最终的idle进程。
• 不管分析内核的那一部分都会涉及到start_kernel
• 参考代码 http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/init/main.c
• 很多模块的初始化
• 道生一、一生二、二生三、三生万物。

相关资料

Linux内核启动过程相关的参考资料 计算机的启动过程概述 x86 CPU启动的第一个动作CS:EIP=FFFF:0000H（换算为物理地址为000FFFF0H，因为16位CPU有20根地址线)，即Bios程序的位置。http://wenku.baidu.com/view/4e5c49eb172ded630b1cb699.html BIOS例行程序检测完硬件并完成相应的初始化之后就会寻找可引导介质，找到后把引导程序加载到指定内存区域后，就把控制权交给了引导程序。这里一般是把硬盘的第一个扇区MBR和活动分区的引导程序加载到内存（即加载BootLoader），加载完整后把控制权交给BootLoader。 引导程序BootLoader开始负责操作系统初始化，然后起动操作系统。启动操作系统时一般会指定kernel、initrd和root所在的分区和目录，比如root (hd0,0)，kernel (hd0,0)/bzImage root=/dev/ram init=/bin/ash，initrd (hd0,0)/myinitrd4M.img 内核启动过程包括start_kernel之前和之后，之前全部是做初始化的汇编指令，之后开始C代码的操作系统初始化，最后执行第一个用户态进程init。 一般分两阶段启动，先是利用initrd的内存文件系统，然后切换到硬盘文件系统继续启动。initrd文件的功能主要有两个：1、提供开机必需的但kernel文件(即vmlinuz)没有提供的驱动模块(modules) 2、负责加载硬盘上的根文件系统并执行其中的/sbin/init程序进而将开机过程持续下去

init进程详解 Linux内核中的inittask进程和idle进程 道生一（startkernel....cpuidle），一生二（kernelinit和kthreadd），二生三（即前面0、1和2三个进程），三生万物（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），新内核的核心代码已经优化的相当干净，都符合中国传统文化精神了。

总结

init_task即手工创建的PCB，0号进程最终的idle进程。道生一、一生二、二生三、三生万物。 本次实验一步一步跟着做还是算可以跟上的，只是网络太慢，打开实验楼就很困难，浪费了好多时间，让我感到很沮丧。