一、计算机的三个法宝

存储程序计算机,函数调用堆栈,中断
二、操作系统的两把剑:
1.中断上下文的切换,保存现场和恢复现场
2.进程上下文的切换。

三、linux内核源代码的分析:

·arch/目录保存支持多种CPU类型的源代码,重点是x86
·init目录:含有main.c,内核启动相关的代码基本都在init目录下
·ipc目录:进程间的通信
·kernel目录:有Linux内核的核心代码。
四、构造一个简单的Linux系统

使用实验楼的虚拟机打开shell

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

内核启动完成后进入menu程序,支持三个命令help、version和quit。

五、使用gdb跟踪调试内核

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

(gdb)break rest_init

(gdb)c # 当前系统执行到rest_init

(gdb)list # 可以看到rest_init是在start_kernel的尾部调用的。

(gdb)break kernel_thread

(gdb)c # 当前系统执行到kernel_thread

(gdb)list # 这一步可以看到kernel_thread(kernel_init,NULL,CLONE_FS)

(gdb)break kernel_init

(gdb)c # 当前系统执行到kernel_init

(gdb)list #

(gdb)break run_init_process

(gdb)c

(gdb)d 3 # kernel_thread的编号为3

(gdb)c # 停在run_init_process

(gdb)list

六、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
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。

七、实验过程

构造一个简单的Linux系统MenuOS:

构造一个简单的Linux系统MenuOS

1、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)

  # -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想使用1234端口,则可以使用-gdb tcp:xxxx来取代-s选项

当前状态是被冻结起来的。

2、gdb设断点

(1)另外打开一个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

(2)设置完断点后,输入c命令继续执行,函数会停在断点处。

(3)输入list指令可以查看断点处的代码。

八、简单分析start_kernel

1、全局变量init_tast:即手工创建的pcb,0号进程即最终的idle进程。

2、trap_init:硬件中断,初始化一些中断向量,系统调用。

   set_intr_gate:设置中断门。

set_system_trap_gate:系统陷阱门SYSCALL VECTOR。

3、mm_init:内存管理模块初始化。

4、sched_init:进程调度初始化函数,函数内做了很关键的一步初始化——对0号进程,即idle进程进行初始化。

5、rest_init:其他初始化函数,函数内将创建1号进程,即init进程。

6、init_process:是linux系统中的1号进程,是第一个用户态进程,默认根目录下的init程序。

7、kthreadd:内核线程,用来管理系统资源

linux内核分析 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS的更多相关文章

  1. 20135327郭皓--Linux内核分析第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS

    Linux内核分析第三周  构造一个简单的Linux系统MenuOS 前提回顾 1.计算机是如何工作的三个法宝 1.存储程序计算机 2.函数调用堆栈 3.中断 2.操作系统的两把宝剑 中断上下文的切换 ...

  2. Linux内核分析第三周——构造一个简单的Linux系统MenuOS

    构造一个简单的Linux系统MenuOS 李雪琦 + 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/UST ...

  3. Linux内核设计第三周——构造一个简单的Linux系统

    Linux内核设计第三周 ——构造一个简单的Linux系统 一.知识点总结 计算机三个法宝: 存储程序计算机 函数调用堆栈 中断 操作系统两把宝剑: 中断上下文的切换 进程上下文的切换 linux内核 ...

  4. 《Linux内核分析》 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS

    Linux内核分析 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS 张嘉琪 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/ ...

  5. 第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS

    一.   Linux内核源代码简介 稳定版内核:Linux-3.18.6 Linux内核源代码的目录结构: arch目录:在Linux内核源代码里占有的比重很大,因为Linux内核支持很多的体系结构, ...

  6. 第三周 构造一个简单的Linux系统

    20135331文艺 首先 在上周内容中我们学习了 计算机三个法宝: 1.存储程序计算机 2.函数调用堆栈 3.中断 本周中得知 操作系统两把宝剑: 1.中断上下文的切换:保存现场和恢复现场 2.进程 ...

  7. Linux内核分析——第三周学习笔记20135308

    第三周 构造一个简单的Linux系统MenuOS 计算机三个法宝: 1.存储程序计算机 2.函数调用堆栈 3.中断 操作系统两把宝剑: 1.中断上下文的切换:保存现场和恢复现场 2.进程上下文的切换 ...

  8. LINUX内核分析第三周学习总结——构造一个简单的Linux系统MenuOS

    LINUX内核分析第三周学习总结——构造一个简单的Linux系统MenuOS 张忻(原创作品转载请注明出处) <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163. ...

  9. 《Linux内核分析》第三周 构建一个简单的Linux系统MenuOS

    [刘蔚然 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] WEEK THREE ...

随机推荐

  1. Python接口测试实战2 - 使用Python发送请求

    如有任何学习问题,可以添加作者微信:lockingfree 课程目录 Python接口测试实战1(上)- 接口测试理论 Python接口测试实战1(下)- 接口测试工具的使用 Python接口测试实战 ...

  2. 创建第一个Scrapy项目

    d:进入D盘 scrapy startproject tutorial建立一个新的Scrapy项目 工程的目录结构: tutorial/ scrapy.cfg # 部署配置文件 tutorial/ # ...

  3. 教你thinkphp5怎么配置二级域名

    有些项目要将移动端和PC端分离开来,比如访问xxx.com,展示的是PC端的页面.而访问m.xxx.com,展示的是移动端的页面.thinkphp源码需要多多学习,这里记录一下知识点,顺便分享给需要的 ...

  4. Spring Cloud(三):服务提供与调用 Eureka【Finchley 版】

    Spring Cloud(三):服务提供与调用 Eureka[Finchley 版]  发表于 2018-04-15 |  更新于 2018-05-07 |  上一篇文章我们介绍了 Eureka 服务 ...

  5. conda环境管理

    查看环境 conda env list 创建环境 conda create -n python36 python=3.6 进入环境 source activate python36 activate ...

  6. Centos7 Zabbix添加主机、图形、触发器

    制作自定义key zabbix自带模板Template OS Linux (Template App Zabbix Agent)提供CPU.内存.磁盘.网卡等常规监控,只要新加主机关联此模板,就可自动 ...

  7. Linux中打开文件管理器的命令

    在Mac中,我们可以使用open命令,在终端打开指定目录下的文件管理器,在Linux中,同样可以使用类似的命令:nautilus.

  8. Python:字符串中引用外部变量的3种方法

    方法一: username=input('username:') age=input('age:') job=input('job:') salary=input('salary') info1='' ...

  9. CodeForces 57C Array 组合计数+逆元

    题目链接: http://codeforces.com/problemset/problem/57/C 题意: 给你一个数n,表示有n个数的序列,每个数范围为[1,n],叫你求所有非降和非升序列的个数 ...

  10. beta阶段——项目复审

    beta阶段--项目复审 小组的名字和链接 优点 缺点 bug 排名顺序 颜罗王team http://www.cnblogs.com/LDLYMteam 界面清新,音乐能够选择是否播放,词汇按照四六 ...