linux 源码架构 linux源码讲解

朱荟潼 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课http://mooc.study.163.com/course/USTC 1000029000

知识笔记

1.arch/ 支持不同的CPU的源代码——X86。

2.init/ 内核启动相关的代码基本在此目录下。

main.c  Linux内核启动的起点：start_kernel。

start_kernel 相当于普通C程序的main（）。

mm/ 内存管理代码。

kernel/ 与进程调度有关；Linux内核的核心代码在该目录中。

3.README

如何安装内核源代码：
	make menuconfig
	modules_install install 安装模块
	make allnoconfig 关闭所有可选项

4.init是第一个用户态进程，是1号进程。

实验分析

打开shell

cd LinuxKernel/
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,支持命令help、version和quit。

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。

gdb设断点

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设置断点

break func 设置断点，在函数func()入口处
    info break 查看断点信息。
    r 运行程序
    n 单条语句执行
    c 继续运行程序
    p I 打印变量i的值
    bt 查看函数堆栈。
    finish 退出函数。
    q 退出gdb

简单分析start_kernel（只部分截图，详细源代码见：http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/）

进入init/main.c/（图—分析，如下）

• 【510行】全局变量init_task,即手工创建的PCB，0号进程即是最终的idle进程。

• 【804—810行】设置了很多的中断门，不同的硬件中断。

• 【839行】系统陷阱门（系统调用也是一种中断，只是用指令的方式来触发一个中断）。

• 【562行】内存管理模块
• 【569行】调度模块的

• 【405】创建kthreadd，用一个内核线程管理
• 【403行】点击如下图

【945行】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。

【418行】0号进程idle就是在这里启动的。

【cpu_startup_entry】进入，while一直在循环，这个就是0号进程。

总结：

1.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。

2.rest_init()其他初始化函数，函数内将创建1号进程，即init进程。

3.rest_init实际上就是start_kernel内核一启动的时候会一直存在，这个就叫0号进程；0号进程创建了1号进程kernel_init和其他服务线程。这就是内核的启动过程。

4.ps：start_kernel的源代码见：http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/

20135337