2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第四周作业

教材学习:《庖丁解牛Linux内核分析

第 3 章 MenuOS的构造

计算机三大法宝:存储程序计算机,函数调用堆栈,中断

操作系统两把宝剑:中断上下文,进程上下文

Linux内核源代码:

Linux内核使用的是第二周时下载的Linux-2.6版本

Linux内核目录:



init目录下的main.c函数:



start_kernel():



init_task():



rest_init():

随书学习很有收获,也算是为实验操作做了很多准备。

实验报告:实验 3 跟踪分析Linux内核的启动过程

实验流程

使用实验楼的虚拟机打开shell,内核启动完成后进入menu程序



使用gdb跟踪调试内核

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



设置断点:

使用list查看断点临近代码:



调试过程中:

代码分析

start_kernel()代码:

asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
{
char *command_line;
char *after_dashes; lockdep_init();
set_task_stack_end_magic(&init_task);
smp_setup_processor_id();
debug_objects_early_init();
boot_init_stack_canary();
cgroup_init_early();
local_irq_disable();
early_boot_irqs_disabled = true; /*
* Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
* enable them
*/
boot_cpu_init();
page_address_init();
pr_notice("%s", linux_banner);
setup_arch(&command_line);
mm_init_cpumask(&init_mm);
setup_command_line(command_line);
setup_nr_cpu_ids();
setup_per_cpu_areas();
smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */ build_all_zonelists(NULL, NULL);
page_alloc_init(); pr_notice("Kernel command line: %s\n", boot_command_line);
parse_early_param();
after_dashes = parse_args("Booting kernel",
static_command_line, __start___param,
__stop___param - __start___param,
-1, -1, &unknown_bootoption);
if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
set_init_arg); jump_label_init(); /*
* These use large bootmem allocations and must precede
* kmem_cache_init()
*/
setup_log_buf(0);
pidhash_init();
vfs_caches_init_early();
sort_main_extable();
trap_init();
mm_init(); /*
* Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
* timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
* time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
*/
sched_init();
* Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
* fragile until we cpu_idle() for the first time.
*/
preempt_disable();
if (WARN(!irqs_disabled(),
"Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
local_irq_disable();
idr_init_cache();
rcu_init();
context_tracking_init();
radix_tree_init();
/*
init some links before init_ISA_irqs()
*/
early_irq_init();
init_IRQ();
tick_init();
rcu_init_nohz();
init_timers();
hrtimers_init();
softirq_init();
timekeeping_init();
time_init();
sched_clock_postinit();
perf_event_init();
profile_init();
call_function_init();
WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
early_boot_irqs_disabled = false;
local_irq_enable(); kmem_cache_init_late(); /*
* HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before
* we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of
* this. But we do want output early, in case something goes wrong.
*/
console_init();
if (panic_later)
panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
panic_param); lockdep_info(); /*
* Need to run this when irqs are enabled, because it wants
* to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
* too:
*/
locking_selftest(); #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n",
page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
min_low_pfn);
initrd_start = 0;
}
#endif
page_cgroup_init();
debug_objects_mem_init();
kmemleak_init();
setup_per_cpu_pageset();
numa_policy_init();
if (late_time_init)
late_time_init();
sched_clock_init();
calibrate_delay();
pidmap_init();
anon_vma_init();
acpi_early_init();
#ifdef CONFIG_X86 /*与x86硬件相关代码 如果主板支持EFI的话*/
if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
efi_enter_virtual_mode();
#endif
#ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
/* Should be run before the first non-init thread is created */
init_espfix_bsp();
#endif
thread_info_cache_init();
cred_init();
fork_init(totalram_pages);
proc_caches_init();
buffer_init();
key_init();
security_init();
dbg_late_init();
vfs_caches_init(totalram_pages);
signals_init();
/* rootfs populating might need page-writeback */
page_writeback_init();
proc_root_init();
cgroup_init();
cpuset_init();
taskstats_init_early();
delayacct_init(); check_bugs(); sfi_init_late(); if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES)) {
efi_late_init();
efi_free_boot_services();
} ftrace_init(); /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
rest_init();
}

start_kernel()分析:

lockdep_init(); //死锁检测模块初始化

debug_objects_early_init(); //初始化堆栈 此堆栈有额外的越界保护功能

page_address_init(); //初始化页表地址

pidhash_init(); //给新进程分配进程号

mm_init(); //初始化内存管理

sched_init(); //启动调度器

radix_tree_init(); //init some links before init_ISA_irqs() //初始化中断

rest_init()函数:

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); /*idle初始化*/
schedule_preempt_disabled();
/* Call into cpu_idle with preempt disabled */
cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
}

rest_init()分析:

int pid; //定义进程号

kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS); //初始化内核线程

本周小结

  • 这周学习时间上按照计划完成,较之之前两周都轻松许多
  • 这周遇到的问题不确定是怎样的问题:

    问题一:一开始实验时,QEMU窗口无反应,点击则实验楼的实验环境宕机



    解决:个人认为是实验楼的原因,因为第二天我再次进行实验时:



    两个小时之后再次尝试实验楼才恢复正常

2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第四周作业的更多相关文章

  1. 2019-2020-1 20199303<Linux内核原理与分析>第二周作业

    2019-2020-1 20199303第二周作业 1.汇编与寄存器的学习 寄存器是中央处理器内的组成部份.寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令.数据和位址.在中央处理器的控制部件中 ...

  2. 20169219 linux内核原理与分析第二周作业

    "linux内核分析"的第一讲主要讲了计算机的体系结构,和各寄存器之间对数据的处理过程. 通用寄存器 AX:累加器 BX:基地址寄存器 CX:计数寄存器 DX:数据寄存器 BP:堆 ...

  3. 2019-2020-1 20199314 <Linux内核原理与分析>第二周作业

    1.基础学习内容 1.1 冯诺依曼体系结构 计算机由控制器.运算器.存储器.输入设备.输出设备五部分组成. 1.1.1 冯诺依曼计算机特点 (1)采用存储程序方式,指令和数据不加区别混合存储在同一个存 ...

  4. Linux内核原理与分析-第一周作业

    本科期间,学校开设过linux相关的课程,当时的学习方式主要以课堂听授为主.虽然老师也提供了相关的学习教材跟参考材料,但是整体学下来感觉收获并不是太大,现在回想起来,主要还是由于自己课下没有及时动手实 ...

  5. 2019-2020-1 20199314 <Linux内核原理与分析>第一周作业

    前言 本周对实验楼的Linux基础入门进行了学习,目前学习到实验九完成到挑战二. 学习和实验内容 快速学习了Linux系统的发展历程及其简介,学习了下的变量.用户权限管理.文件打包及压缩.常用命令的和 ...

  6. Linux内核原理与分析-第二周作业

    写之前回看了一遍秒速五厘米:如果

  7. 20169219linux 内核原理与分析第四周作业

    系统调用 系统调用是用户空间访问内核的唯一手段:除异常和陷入外,它们是内核唯一的合法入口. 一般情况下,应用程序通过在用户空间实现的应用编程接口(API)而不是直接通过系统调用来编程. 要访问系统调用 ...

  8. 2018-2019-1 20189221《Linux内核原理与分析》第一周作业

    Linux内核原理与分析 - 第一周作业 实验1 Linux系统简介 Linux历史 1991 年 10 月,Linus Torvalds想在自己的电脑上运行UNIX,可是 UNIX 的商业版本非常昂 ...

  9. 2018-2019-1 20189221 《Linux内核原理与分析》第九周作业

    2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第九周作业 实验八 理理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 进程调度 进度调度时机: 1.中断处理过程(包 ...

  10. 2018-2019-1 20189221 《Linux内核原理与分析》第八周作业

    2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第八周作业 实验七 编译链接过程 gcc –e –o hello.cpp hello.c / gcc -x cpp-o ...

随机推荐

  1. D - Wireless Network

    来源poj2236 An earthquake takes place in Southeast Asia. The ACM (Asia Cooperated Medical team) have s ...

  2. electron 主进程,和渲染进程的通信

    ipcMain https://electronjs.org/docs/api/ipc-main 当在主进程中使用时,它处理从渲染器进程(网页)发送出来的异步和同步信息, 当然也有可能从主进程向渲染进 ...

  3. python中的细节

    # 1 # li = ['a', 'b', 'c', 'd','e'] # print(li[10:]) #[] 不报错 # 2 # 这不是True或False,而是值 # 另外,优先级 not &g ...

  4. CentOS7初始化mysql库报错

    在centos7上安装mysql数据库,进行数据库初始化工作时,报错缺少data::dumper库文件,如下: 解决办法:安装autoconf库后重新初始化即可解决. yum-y install au ...

  5. 量子杨-Baxter方程新解系的一般量子偶构造_爱学术 https://www.ixueshu.com/document/f3385115a33571aa318947a18e7f9386.html

    量子杨-Baxter方程新解系的一般量子偶构造_爱学术 https://www.ixueshu.com/document/f3385115a33571aa318947a18e7f9386.html

  6. day0320 时间模块 collection模块

    一. TIME模块 python提供了一个time和calendar模块可以用于格式化日期和时间. 时间间隔一秒为单位. 每个时间戳都以1970年1月1日午夜经过多长时间来表示. 1.时间戳 函数ti ...

  7. 创建日志表记录DML操作和DDL操作

    创建一个日志表,记录dept表的DML操作 create table dept_log(logid number,type varchar2(50),logdate date,deptno numbe ...

  8. LeetCode 905 Sort Array By Parity 解题报告

    题目要求 Given an array A of non-negative integers, return an array consisting of all the even elements ...

  9. LeetCode 961 N-Repeated Element in Size 2N Array 解题报告

    题目要求 In a array A of size 2N, there are N+1 unique elements, and exactly one of these elements is re ...

  10. sqlserver2014两台不同服务器上数据库同步

    sqlserver2014两台不同服务器上数据库同步   同步了快一个月了,哈哈,因为途中比较麻烦,第一次,遇到烦的地方就停下了,今天终于同步成功了,哈哈,下面我就来介绍一下我实现两台数据库同步的过程 ...