构造一个简单的Linux内核

Linux是一种开源电脑操作系统内核,它是一个用C语言写成。主要子系统:

1.系统调用接口

2.进程管理

3.内存管理

4.虚拟文件系统

qemu是一个开源模拟处理器,在实验中

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

qemu需要创建窗口,它在纯命令系统下无法工作,需要使用图形化界面的虚拟机。qemu仿真kernel,bzImage是vmLinux经过gzip压缩后的文件,此即为压缩后的内核镜像。vmLinux是编译出来最原始的ELF文件。如下图所示的即是使用实验楼的虚拟机搭建环境调试的过程:

打开另一个shell窗口,启动gdb进行断点调试,如图所示:

设置断点在start_kerenl()和 rest_init()处,按c继续执行,结果如图所示:

start_kernel()相当于c语言的main函数,是除了汇编语言的程序执行的起点

start_kernel()几乎涉及了内核的所有模块:

trap_init():中断向量的初始化

mm_init():内存管理的初始化

sched_init(): 调度模块的初始化

init_task()(0号进程),是进程描述符,使用宏进行初始化,而后对其他模块进行初始化

代码如下:

asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)

{

char *command_line;

char *after_dashes;

  1. /*
  2. *Need to run as early as possible, to initialize the
  3. *lockdep hash:
  4. */
  5. lockdep_init();
  6. set_task_stack_end_magic(&init_task);
  7. smp_setup_processor_id();
  8. debug_objects_early_init();
  9. /*
  10. *Set up the initial canary ASAP
  11. */
  12. boot_init_early();
  13. local_irg_disable();
  14. early_boot_irgs_disabled=TRUE;
  15. }

总结:0号进程在创建init进程后调用cpu_idle(),而后一号线程负责执行内核的部分初始化工作及进行系统配置

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