万子惠 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程

实验部分

menu程序:

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

其中:

1.qemu 是一个快速的动态译指的虚拟机

2.-kernel bzImage: 内核镜像

3.-initrd file使用file作为初始的ram磁盘。

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

第一个断点(start_kernel):很多重要的模块都在这里初始化

list查看上下文

第二个断点(rest_init):

list查看上下文:

mm_init(有两处)

kernel_thread

run_init_process

总结部分:

Part1知识点总结

Linux-3.18.6/:(笔记只放一些比较重要的目录)

arch/ 占有量相当大,有支持不同cpu的源代码 (x86重要)
Documentation/ 文档
fs/ 文件系统(file system)
init/ 内核启动相关代码大部分都在此处 (其中的main.c 整个内核启动起点)
ipc/ 进程之间通信
kernel/ 内核核心代码 (进程调度)
mm/ memory management

//一号进程部分(run_init_process:第一个用户态进程)

if (ramdisk_execute_command) {
ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
if (!ret)
return 0;
pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
ramdisk_execute_command, ret);
}

//kernel_init,kthreadd

kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
numa_default_policy();
pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);//创建内核线程管理资源

//0号进程 内核一启动就会一直存在。

static noinline void __init_refok rest_init(void)
{
int pid; rcu_scheduler_starting();
/*
* We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
* the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
* we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
*/
kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
numa_default_policy();
pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
rcu_read_lock();
kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
rcu_read_unlock();
complete(&kthreadd_done); /*
* The boot idle thread must execute schedule()
* at least once to get things moving:
*/
init_idle_bootup_task(current);
schedule_preempt_disabled();
/* Call into cpu_idle with preempt disabled */
cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
}

内核启动参考资料:

  • 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

  • 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

Part2 start_kernel

/init/main.c中 很多重要的模块都在这里进行初始化

lockdep_init 初始化hash表,只调用一次

init_task:手工创建的PCB,0号进程即最终的idle进程

trap_init():这里初始化很多中断向量

mm_init():内存管理模块

sched_init 进程调度初始化

关于Linux的启动

0号进程即最终的idle进程,当系统没有进程需要执行时就调度到idle进程(一直循环啊循环)

道生一(start_kernel....cpu_idle),一生二(kernel_init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)

Linux内核分析——跟踪分析Linux内核的启动过程的更多相关文章

  1. 20135239 益西拉姆 linux内核分析 跟踪分析Linux内核的启动过程

    回顾 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 ...

  2. Linux必知必会的目录与启动过程

    第1章 /etc/目录 1.1 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 linux第一块网卡的配置文件 [root@znix ~]# cat /etc/sy ...

  3. nova分析(6)—— nova service启动过程

    Nova project下面具有多个service,api,compute,sceduler等等,他们的启动过程都几乎类似,这一篇博客就详细记录nova-sceduler的启动过程.文章中贴出的源码都 ...

  4. spark 源码分析之四 -- TaskScheduler的创建和启动过程

    在 spark 源码分析之二 -- SparkContext 的初始化过程 中,第 14 步 和 16 步分别描述了 TaskScheduler的 初始化 和 启动过程. 话分两头,先说 TaskSc ...

  5. HDFS源码分析之NameNode(1)————启动过程

    源码:2.8.0 入口类:org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.NameNode main方法会调用createNameNode 创建 NameNode 实例, ...

  6. 描述linux系统从开机到登陆界面的启动过程

    简述:1.开机BIOS自检2.MBR引导3.grub引导菜单4.加载内核kernel5.启动init进程6.读取inittab文件,执行rc.sysinit,rc等脚本7.启动mingetty,进入系 ...

  7. 2018-2019-1 20189206 《Linux内核原理与分析》第四周作业

    linux内核分析学习笔记 --第三章 MenuOS的构造 计算机的"三大法宝"和操作系统的"两把宝剑" 三大法宝 程序存储计算机 即冯诺依曼体系结构,基本上是 ...

  8. 通过从代码层面分析Linux内核启动来探知操作系统的启动过程

    通过从代码层面分析Linux内核启动来探知操作系统的启动过程 前言说明 本篇为网易云课堂Linux内核分析课程的第三周作业,我将围绕Linux 3.18的内核中的start_kernel到init进程 ...

  9. Linux内核分析(三)内核启动过程分析——构造一个简单的Linux系统

    一.系统的启动(各历史节点) 在最开始的时候,计算机的启动实际上依靠一段二进制码,可以这么理解,他并不是一个真正的计算机启动一道程序.计算机在开始加电的时候几乎是没有任何用处的,因为RAM芯片中包括的 ...

随机推荐

  1. 探究platform_driver中的shutdown用途

    http://blog.csdn.net/moxiaomomo/article/details/7897943 "quiesce" 说的也不太明确,我的猜测是:比如系统中有一个大功 ...

  2. illustrator将图片转换成ai路径

    窗口->图像描摹 第一选择模式:彩色 第二步:调整颜色的数值 最后点击工具栏上的扩展按钮转成路径 搞定~

  3. JavaScript编码风格指南(中文版)

    前言: 程序语言的编码风格对于一个长期维护的软件非常重要,特别是在团队协作中.如果一个团队使用统一规范的编码分风格,可以提高团队的协作水平和工作效率.编程风格指南的核心是基本的格式化规则,这些规则决定 ...

  4. c++链表归并排序的迭代版本

    之前用js写了个归并排序非递归版,而这一次,c++封装链表的时候也遇到了一个归并排序的接口.邓老师实现了递归版本的归并排序,但是递归的调用函数栈的累积是很占内存空间的.于是乎,那试试在链表结构上实现以 ...

  5. 复旦大学2014--2015学年第二学期高等代数II期末考试情况分析

    一.期末考试成绩班级前几名 钱列(100).王华(92).李笑尘(92).金羽佳(91).李卓凡(91).包振航(91).董麒麟(90).张钧瑞(90).陆毕晨(90).刘杰(90).黄成晗(90). ...

  6. CentOS7 续续

    1.配置网络,虚拟机为桥接模式,IP地址为 192.168.100+学号/24,配置完成后可以通过ping物理机192.168.100段,或者ping 192.168.100.140验证2.通过临时与 ...

  7. 深入浅出设计模式——解释器模式(Interpreter Pattern)

    模式动机 如果在系统中某一特定类型的问题发生的频率很高,此时可以考虑将这些问题的实例表述为一个语言中的句子,因此可以构建一个解释器,该解释器通过解释这些句子来解决这些问题.解释器模式描述了如何构成一个 ...

  8. android音视频点/直播模块开发

      音视频 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 前言 随着音视频领域的火热,在很多领域(教育,游戏,娱乐,体育,跑步,餐饮,音乐等)尝试做音视频直播/点播功能,那么作为开发一个小白, ...

  9. iOS开发 火星坐标转百度坐标

    CLLocationCoordinate2D coor = CLLocationCoordinate2DMake(latitude, longitude);//原始坐标 //转换 google地图.s ...

  10. Redis设计思路学习与总结

    版权声明:本文由宋增宽原创文章,转载请注明出处: 文章原文链接:https://www.qcloud.com/community/article/222 来源:腾云阁 https://www.qclo ...