Linux内核分析-构造一个简单的Linux系统MenuOS
2016-03-12 18:38
507 查看
构造一个简单的Linux系统MenuOS
linux内核目录结构
arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构,例如i386就是Intel CPU及与之相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此目录。include目录包括编译核心所需要的大部分头文件,例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下。
init目录包含核心的初始化代码(不是系统的引导代码),有main.c和Version.c两个文件。这是研究核心如何工作的好起点。
mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下。
drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动,每一种有对应的子目录,如声卡的驱动对应于drivers/sound。
ipc目录包含了核心进程间的通信代码。
modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块。
fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应,如ext3文件系统对应的就是ext3子目录。
Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下。
net目录里是核心的网络部分代码,其每个子目录对应于网络的一个方面。
lib目录包含了核心的库代码,不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下。
scripts目录包含用于配置核心的脚本文件。
documentation目录下是一些文档,是对每个目录作用的具体说明。
QEMU是一个面向完整PC系统的开源仿真器。在本次实验中它就起到仿真一个Linux系统的作用。
-kernel 引用一个linux内核-initrd 初始化一个临时的RAM磁盘,是系统引导过程中挂载的一个临时文件系统。
start_kernel
start_kernel函数之前的内容基本都是汇编语言,而从该函数开始内核进入c语言部分,功能则是内核主要功能的初始化。步骤如下:
smp_setup_processor_id(); 制定当前cpu的逻辑号,当系统中只有一个cpu的情况,则此函数不做出操作
lockdep_init(); 初始化内核依赖的关系表(hash表)
localirq_disable(); 关闭当前CPU中断
early_boot_irqs_off(); early_boot_irqs_enabled,通过该标记可以让我们知道是否在early bootup code。
early_init_irq_lock_class(); 设置所有IRQ描述符的锁是统一的锁还是各有各的小锁
lock_kernel(); 获得大内核锁,该锁可以用来锁定整个内核。
time_init(); 初始化tick控制功能,注册clockevents的框架
boot_cpu_init(); 设置第一个CPU核为活跃CPU核。若系统为单CPU核系统,则设置仅有的CPU为活跃CPU核。
printk(KERN_NOTICE); printk(linux_banner);输出打印版本信息。
setup_arch(&command_line); 设置与初始化硬件体系相关的环境并调用
setup_per_cpu_areas(); 每个cpu分配pre-cpu结构内存
sched_init(); 进程调度器初始化
preempt_disable(); 内核的抢占
printk(boot_command_line); 提取分析核心启动参数过程(从bootloader中传递)
build_all_zonelists(); 建立系统内存页区(zone)链表
printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s/n", boot_command_line); 打印Linux启动命令行参数
parse_early_param(); 解析早期格式的内核参数
trap_init(); 设置CPU的异常处理函数。
init_IRQ(); 初始化IRQ中断和终端描述符。
pidhash_init(); 初始化hash表
init_timers(); 初始化定时器Timer相关的数据结构。
hrtimers_init(); 对高精度时钟进行初始化。
softirq_init(); 初始化软中断。
time_init(); 初始化系统时间
profile_init();对内核的一个性能测试工具profile进行初始化。
local_irq_enable(); 使能IRQ中断
console_init(); 初始化控制台以显示printk的内容
接下来就是执行rest_init();
进程产生
从rest_init()开始,Linux系统就开始产生进程,通过kernel(kernel_init,NULL,CLONE_FS)启动内核进程kernel_init,也就是1号进程,它管理调度其他的内核进程,并由kthread_create_list全局链表管理其内核线程列表。接着创建二号进程kthreadadd()
当系统没有进程需要执行的时候,就会调度到idle进程,也就是0号进程,它自系统开始运作时便一直存放于系统之中。在某种角度来说,它创建了1号进程和其他的进程。
实验截图
设置start_kernel的断点与rest_init的断点运行至rest_init处时的系统运行图
rest_init函数处的上下文
start_kernel函数处的上下文
参考文献
《linux内核文件目录结构》:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ec78da90100g9iw.html池彬宁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 ”
相关文章推荐
- Linux下paste命令详解
- 利用GDB跟踪分析linux内核启动
- Linux内核分析——构造一个简单的Linux内核MenuOS
- windows下搭建Linux命令、VIM、gcc
- 实验三:跟踪分析Linux内核的启动过程
- 【Linux】Linux操作系统的安装
- Linux基础指令
- MakeFile 学习日记(一)——makefile基本概念
- 各硬件设备在Linux中的文件名
- 《Linux内核设计与实现》读书笔记 第一章 Linux内核简介
- linux下的grep,egrep及正则表达式
- linux文本处理三剑客之grep
- 写给自己看的 linux 2.6查找inode之path_lookup
- linux(ubuntu)ssh无密码访问题
- Linux学习入门(一)基础命令行入门
- 构造一个简单的Linux系统MenuOS
- linux进程间的通信(C): 共享内存
- linux 复习杂记(一) linux中的进程
- Hadoop 学习第一步 ,Linux环境搭建
- Hadoop 学习第一步 ,Linux环境搭建