linux内核分析第三周

20135103王海宁

linux内核分析第三周

http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 

    按照课堂提供的方法，命令行一行行敲上去，我是手机缓存，只能打。
　　
　　shell，执行下面的命令：
　　
　　设置完断点后，可以使用c让内核继续进行加载，加载到第一个断点start_kernel。
　　vim编译器阿 gdb之类的东东面试会很多的，上学期百度面试的人有一个问题是否熟悉Linux，是否掌握vim。
　　
　　3.start_kernel所在函数的源代码。 
　　我们可以在linux-3.18.6/init/main.c这里找到start_kernel所在函数的源代码。
　　Archlinux对qemu做了细分，启动指定架构的内核要用对应的qemu命令，这里就是qemu-system-i386执行完上述命令后，我们会看到qemu停留在start_kernel调用前
　　
　　

其实我们首先看第一个函数调用lockdep_init()函数，目的是为了初始化一张lockdep hash，这是什么呢？我们可以在kernel/locking/lockdep.c看到相关说明，从lockdep.c的注释部分我们可以了解，lockdep.c里实现的功能大概是对运行时的一些[lock]锁操作的正确性进行验证，具体详细没有进行分析。

上面内容00引自《深入理解Linux内核》

在gdb中s到set_task_stack_end_magic函数，然后用p打印传入的参数，可以看到传入的参数是个task_struct，此结构定义位于include/linux/sched.h，这里调用set_task_stack_end_magic时传入的参数是由位于include/linux/init_task.h中的INIT_TASK宏进行初始化，实际上它就是我们的0号进程，即当前进程，在此宏中我们可以看到0号进程的所有信息，同时通过查看gdb中打印的参数信息，我们可以确定这里确实是在对0号进程进行处理。 
接下来是smp_setup_processer_id()，这个 是什么， 没有弄明白。 
接着 debug_objects_early_init() 此函数用于内核的对象调试，其定义位于lib/debugobjects.c，根据其定义处的注释描述，其会初始化一个hash buckets并且把static object pool里的objects链入一个poll list。此函数调用完成后object tracker将可以正常工作

在执行start_kernel时，期初会对CPU、内存等各种硬件设备进行初始化，这期间涉及到非常多的不同内核模块的加载。在start_kernel的最后一项初始化，就是有关内核进程管理的初始化了。一旦这一项初始化完成，内核就加载成功了，在上一次我们自行编写的简单系统内核，实际上是在rest_init前插入了一段我们自己的函数my_start_kernel，插入这个函数之后，我们自己的内核通过PCB的进程管理单元来管理了我们依次创建的四个简单进程，并通过时间片轮转的方式进行了调度。那么在实际的linux内核代码中，rest_init()到底是干什么才使得我们需要在它之前执行my_start_kernel呢？原因就是rest_init实际上是linux内核初始化进程的函数。如果我们在它执行之前自行创建我们自己的进程，并且利用自己的调度算法来调度之后创建的进程，那么rest_init则永远不会被执行。

rest_init代码部分

在rest_init的代码中，kernel_thread，被定义在文件arch/x86/kernel/fork.c中，它的功能是用来fork一个内核线程。 
代码：

在执行kernel_thread时，kernel_init作为将要执行的函数指针传入，进程ID会被置为1。所以在这里，kernel_init内核线程被创建，进程号为1。在完成内核进程的创建后，会创建kthreadd内核线程，作用则是管理和调度其他的内核线程

在kthreadd函数中kthread_create_list全局链表中维护的内核线程。当调用kthread_create时，会创建一个kthread，并被添加到kthread_create_list链表中。当进程执行完毕后，就会被从链表中删除。下面的代码我们可以看到，在tast_struct的当前进程被设定为kthread

schedule()代码：

代码绕开kernel_init和kthreadd并会继续执行到complete(&kthreadd_done);这时，说明kthreadd已经创建成功了，并通过一个complete变量kthreadd_done来通知kernel_init线程。 
再看

最后，cpu_startup_entry 就会使得CPU在idle这样一个循环内进行工作，死循环。