Linux课程3：分析Linux内核的启动过程

陈涛 + 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 ” 本次课程主要是使用gdb对start_kernel()函数进行跟踪调试。

一、启动内核

在实验楼下命令行输入来启动内核： cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img

二、gbd基本知识

GDB是一个由GNU开源组织发布的、UNIX/Linux操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具。

gdb一些参数 r(run) 开始运行程序； c(continue) 继续运行一直到断点停止 b(break) 设置程序断点 finish 跳出函数调试，并打印返回时的信息 q(quit) 退出gdb l(list) 显示当前行后面的源程序 clear 清除全部已定义的断点 delete 删除指定的断点

1、重新运行内核 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

此时内核程序被冻结：

在打开一个命令行界面： 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 #设置断点 这时，程序运行到start_kernel()这里，用list来查看代码，如图： 在设置一个断点到rest_init(), （gdb）break rest_init （gdb）c （gdb）list

三、start_kernel()总结

asmlinkage void __init start_kernel(void){ ........ set_task_stack_and_magic(&init_task);//手工穿件PCB，0号进程 ....... trap_init();//设计一些终端，初始化一些终端向量 ...... mm_init();//内存管理模块 sched_init();//调度模式 ...... rest_init();//start_kernel会启动，一直存在0号进程 }

start_kernel()是内核的汇编与Ｃ语言的交接点，在该函数以前，内核的代码都是用汇编写的，完成一些最基本的初始化与环境设置工作，比如内核代码载入内存并解压缩（现在的内核一般都经过压缩），CPU 的最基本初始化，为 C 代码的运行设置环境（C 代码的运行是有一定环境要求的，比如 stack 的设置等）。