实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程
实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程
学号:20135114
姓名:王朝宪
注: 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
一、调试步骤如下:
使用gdb跟踪调试内核
qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S # 关于-s和-S选项的说明:
// -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution) cpu初始化之前把它冻结起来
// -s shorthand for -gdb tcp::1234 在1234端口上建立了一个gdb server
若不想使用1234端口,则可以使用-gdb tcp:xxxx来取代-s选项
另开一个shell窗口
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
(gdb)c 系统开始启动,启动到start_kernel
(gdb)list 可以看到start_kernel上下的代码
二、Linux内核的启动过程
- 启动Linux内核的三个参数:
- kernel
- initrd
- root所在分区、目录
最重要的一行代码:
qemu -kernel (文件名) -initrd (rootfs.img)
- qemu相当于打开一个虚拟机
- kernel启动一个内核,位置由其后的文件名指定。如果在当前目录下,可以直接输入文件名,如果不是,则需要输入该内核的全路径。
- initrd指令是挂了一个ramdisk虚拟硬盘,是内核的重要补充,rootfs.img就是这个虚拟硬盘,内有分区,然后启动的其实是其中的init文件,这个文件是由之前的menuOS编译而成,gcc -o命名为init。
所以就是要启动一个内核,挂一个硬盘,然后再运行一个init即1号进程。
也就是说,init中main.c中有一个start_kernel函数
在start_kernel函数的尾部调用了一个rest_init
0号进程
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。0号进程一直存在,系统没有进程需要执行时调度到0号进程。
0号进程创建了1号进程和其他
rest_init()中有kernel_thread(kernel_init,NULL,CLONE_FS)
kernel_init中有run_init_process,
run_init_process创建了一号进程,默认路径下的程序。
三、实验截图
运行截图

第一个断点,start_kernel


简单分析一下start_kernel
init_task即手工创建的PCB,0号进程即最终的idle进程
不管分析内核的哪一部分都会涉及到start_kernel
trap_init():初始化一些中断
当系统没有进程需要执行时就调度到idle进程
我们查看linux-3.18.6的内核代码。这里有很多个文件目录。
其中arch包括了所支持的多种CPU体系结构,这里我们只关心里面的x86文件夹就好了。
其他还有如drivers为驱动相关代码。fs为文件系统相关内核代码,ipc是进程相关代码,mm是存储管理代码,net是和网络相关的内核代码等等。

init为初始化相关的模块,在init/main.c/start_kernel中之后开始C代码的操作系统初始化,最后执行第一个用户态进程init。。
在start_kernel函数中可以看到很多_init相关函数,涉及到操作系统启动相关的多种初始化操作。

这里的init_task为相当于0号进程的pcb。 还有sched_init();为进程调度相关初始化。trap_init();为中断相关的内核代码。
这里看到start_kernel 最后一句 rest_init().
当操作系统为空闲时,就会执行这个idle程序。
实验总结:
当计算机系统开始,BIOS代码被调用执行,然后开始调用执行Linux内核初始化代码,在平台相关的汇编代码执行完毕后会跳转到start_kernel()函数,开始真正的内核初始化,其中init_task创建了0号进程,即最终的idle进程,随后rest_init()函数创建了init进程,即1号进程,以及kthreadd进程,即2号进程,系统正常工作。
实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程的更多相关文章
- Linux内核分析实验三----跟踪分析Linux内核的启动过程
一.Linux内核源代码介绍 1.根目录 arch/x86目录下的代码是我们重点关注的,arch中包括支持不同CPU的源代码. init目录下包含内核启动相关的代码,如main.c(start_ker ...
- 跟踪分析Linux内核的启动过程--实验报告 分析 及知识重点
跟踪分析Linux内核的启动过程 攥写人:杨光 学号:20135233 ( *原创作品转载请注明出处*) ( 学习课程:<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.stud ...
- 20135202闫佳歆--week3 跟踪分析Linux内核的启动过程--实验及总结
实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程 一.调试步骤如下: 使用gdb跟踪调试内核 qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd r ...
- Linux内核分析第三周学习博客——跟踪分析Linux内核的启动过程
Linux内核分析第三周学习博客--跟踪分析Linux内核的启动过程 实验过程截图: 过程分析: 在Linux内核的启动过程中,一共经历了start_kernel,rest_init,kernel_t ...
- 跟踪分析Linux内核的启动过程小解
跟踪分析Linux内核的启动过程 “20135224陈实 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029 ...
- 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 ...
- Linux内核分析 实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程
贺邦 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程 http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一. 实验过程 ...
- linux内核分析第三周-跟踪分析Linux内核的启动过程
一.实验流程 1.打开环境 执行命令:cd LinuxKernel/ 执行命令:qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd root ...
- Linux内核分析之跟踪分析Linux内核的启动过程
一.实验过程 使用实验楼虚拟机打开shell cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img ...
随机推荐
- java 工作流项目源码 SSM 框架 Activiti-master springmvc 有手机端功能
即时通讯:支持好友,群组,发图片.文件,消息声音提醒,离线消息,保留聊天记录 (即时聊天功能支持手机端,详情下面有截图) 工作流模块---------------------------------- ...
- 用java数组模拟购物商城功能与实现
实体类1(商品): package mall.model; public class goods { private int shoppingID; // 商品编号 private String sh ...
- 大数据入门:Hadoop安装、环境配置及检测
目录 1.导包Hadoop包 2.配置环境变量 3.把winutil包拷贝到Hadoop bin目录下 4.把Hadoop.dll放到system32下 5.检测Hadoop是否正常安装 5.1在ma ...
- VS2010调试和头文件路径设置
1:VS2010 release 调试C/C++ -> 常规 -> 调试信息格式, 修改为程序数据库(/Zi)C/C++ ->优化 -> 优化,修改为已禁用(/Od)链接器 - ...
- Go语言中的常量
1 概述 常量,一经定义不可更改的量.功能角度看,当出现不需要被更改的数据时,应该使用常量进行存储,例如圆周率.从语法的角度看,使用常量可以保证数据,在整个运行期间内,不会被更改.例如当前处理器的架构 ...
- iOS swift项目IM实现,从长连接到数据流解析分析之Socket
iOS swift项目IM实现,从长连接到底层数据解析分析之Socket 一:项目简介: 去年开始接手了一个国企移动项目,项目的需求是实现IM即时通讯功能. * 一期版本功能包括了: ...
- 补交课下测试(ch12并发编程) 08.第八周
有关线程图,下面说法正确的是() A .图的原点表示没有任何线程完成一条指令的初始状态 B . 向右向上是合法的转换 C .向左向下是合法的转换 D .对角线是合法的转换 E .一个程序执行的历史被模 ...
- [SHOI2008]仙人掌图
[SHOI2008]仙人掌图 LG传送门 还不会仙人掌的同学可以看看我对仙人掌知识的一些梳理. 题意就是求仙人掌的直径,直径定义为图中最短路径最长的两点间的最短路径长度. 按照套路,先考虑求树的直径我 ...
- luogu1117 [NOI2016]优秀的拆分
luogu1117 [NOI2016]优秀的拆分 https://www.luogu.org/problemnew/show/P1117 后缀数组我忘了. 此题哈希可解决95分(= =) 设\(l_i ...
- 【Maven】在pom.xml文件中使用resources插件的小作用
在spring boot创建web项目打包为jar包的过程中,是不会把webapp目录下的页面也打包进去的,这个时候接触到了maven的 resources插件. ================== ...