2019-2020-20199303《Linux内核原理与分析》第四周作业

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

cd LinuxKernel/
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;

    /*
     *Need to run as early as possible, to initialize the
     *lockdep hash:
     */
    lockdep_init();
    set_task_stack_end_magic(&init_task);
    smp_setup_processor_id();
    debug_objects_early_init();
    
    /*
     *Set up the initial canary ASAP
     */
    boot_init_early();

    local_irg_disable();
    early_boot_irgs_disabled=TRUE;
}  

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