实验：跟踪分析Linux内核的启动过程

使用实验楼的虚拟机打开shell

cd LinuxKernel/

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img

注：qemu:启动一个虚拟机平台；rootfs.img：放一个可执行文件由menuOS源代码编译成的init；-initrd：驱动所需的硬盘。

输入help，可以发现系统支持三个命令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是指在CPU初始化之前（刚启动的时候）将其冻结

- s是指在1234这个端口上创建的gdb server

另开一个shell窗口

使用水平分割的方法

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

可以设置断点（break),格式为：break [函数名]（此时系统还是被冻结而并没有启动的）；

设置完断点之后，输入c命令continue继续执行，函数会停在断点处。输入list指令之后，可以详细地查看断点附近的代码：

将断点设置到rest_init

详细分析start_kernel

在init目录下main.c里找到start_kernel函数，不管分析内核的哪一部分都会涉及到start_kernel，都会在init初始化。

trap_init()：初始化一些中断向量，管理硬件中断

set_intr_gate：设置中断门

set_system_trap_gate：系统陷阱门SYSCALL VECTOR。

mm_init()：内存管理模块初始化

sched_init()：调度模块初始化

init_process(): 一号进程，默认的

rest_init（）：kernel_init:创建1号进程第一个用户态进程；init_process,1号进程，找默认路径下的程序作为1号进程；kthreadd:内核线程，用来管理系统资源；这也就是Linux系统中的1号进程，是第一个用户态进程，默认是根目录下的一个程序；如果根目录下没有这个进程，系统会寻找其他的默认进程作为1号进程，当系统没有进程需要执行时就调度到idle进程。

Linux系统启动过程的理解

道生一，一生二，二生三，三生万物。

从按下电源那一刻，就会开始了BIOS自检。基本输入输出系统，可以视为是一个永久地记录在ROM中的一个软件，是操作系统输入输出管理系统的一部分。 BIOS的功能由两部分组成，分别是POST码和Runtime服务。POST阶段完成后它将从存储器中被清除，而Runtime服务会被一直保留，用于目标操作系统的启动。接下来就到了系统引导，分别是lilo\grub进行引导。再之后是启动内核，也就是本次学习的重点。内核启动过程包括start_kernel之前和之后，之前全部是做初始化的汇编指令，之后开始C代码的操作系统初始化，最后执行第一个用户态进程init。一般分两阶段启动，先是利用initrd的内存文件系统，然后切换到硬盘文件系统继续启动。initrd文件的功能主要有两个：1、提供开机必需的但kernel文件(即vmlinuz)没有提供的驱动模块(modules)。2、负责加载硬盘上的根文件系统并执行其中的/sbin/init程序进而将开机过程持续下去。最后再初始化系统，就正常启动了LINUX系统。

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巴特西

20135323符运锦----第三周：构建一个简单的Linux系统MenuOS

相关知识点

1.arch目录

2.init目录

3.kernel

4.fs目录

5.补充