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,而arch目录是支持不同的CPU的源代码.arch/x86目录下的代码是重点

Documentation目录:文档目录

fs目录:文件系统

init目录:内核启动相关的代码基本都在init目录下,其中的main.c代码里的start_kernel函数相当于普通C程序的main函数



ipc目录:进程间通信

kernel目录:Linux内核的核心代码在kernel目录中

lib目录:公用的库文件

mm目录:内存管理的

README目录:



二. 构造一个简单的Linux系统

l 使用实验楼的虚拟机打开shell



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

l 通过gdb跟踪内核

l 使用自己的Linux系统环境搭建MenuOS



init是第一个用户态进程

l 重新配置编译Linux使之携带调试信息

在原来配置的基础上，make menuconfig选中如下选项重新配置Linux，使之携带调试信息



make重新编译（时间较长）

l 使用gdb跟踪调试内核



-S:CPU初始化之前把它冻结起来

-s:端口上创建了一个gdbserver

另开一个shell窗口



三. 跟踪调试Linux内核的启动过程

实验截图如下:







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



四.总结

init是第一个调用的使用标准C库编译的程序。在此之前，还没有执行任何标准的C应用程序。在桌面Linux系统上，第一个启动的程序通常是/sbin/init，它的进程号为1。init进程是所有进程的发起者和控制者，它有两个作用:
（1）扮演终结父进程的角色：所有的孤儿进程都会被init进程接管。
（2）系统初始化工作：如设置键盘、字体，装载模块，设置网络等。

在完成系统初始化工作之后，init进程将在控制台上运行getty（登录程序）等任务，我们熟悉的登录界面就出现了。