2018-2019-1 20189204《Linux内核原理与分析》第四周作业

《庖丁解牛》第3章——MenuOS的构造

3.1Linux内核源代码简介

计算机三大法宝：存储程序计算机、系统调用堆栈、中断

操作系统两把宝剑：中断切换上下文、进程切换上下文

Linux内核源码的目录结构

其中，arch目录是与体系结构相关的子目录列表，里面存放了许多CPU体系结构的相关代码，使得Linux内核可以支持不同的CPU和体系结构（指令集）。我们重点关注x86目录
init目录存放内核启动时的初始化代码，/init/main.c中的start_kernel是Linux内核启动的起点。

3.2构造一个简单的Linux内核

在“实验楼”环境下构造MenuOS
根文件系统一般包括内存根文件系统和磁盘文件系统。
initrd即 initial ramdisk，普通用户一般感知不到这个内存根文件系统的存在，因为内核启动时先访问initrd文件系统（内存根文件系统），然后在切换到磁盘文件系统。图为构建Linux系统MenuOS

3.3跟踪调试Linux内核的启动过程

输入命令qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -S -s，内核被冻结
在start_kernel()处设置断点

在gdb模式下按c继续

在rest_init（）处设置断点并继续

3.4内核代码分析

start_kernel()

start_kernel()是内核启动的起点，在此函数被调用前内核代码主要用于完成硬件系统初始化工作。在start_kernel()中几乎完成了内核所有模块初始化工作。在这其中，最先生成的是0号进程（init_task）

init_task

init_task(pid=0),类型是tast_struct，使用宏INIT_TASK进行初始化。

rest_init()

rest_init()新建kernel_init和kthreadd内核线程
405行用Kernel_thread执行kthreadd，创建PID=2的内核线程

实践中学习到的其他知识

在自己的机器上搭建MenuOS的时候，第一步就是要先下载Linux内核源码。在下载快要完成的时候网络中断，内心非常崩溃，又不甘心重新下载，因为网速实在是太慢了（微笑），所以我赶紧查了查wget的功能，想着还可以抢救一下。下图是wget下载中断后的样子，在固定的时间长度下会自动发送一个request并等待服务器的response。