构造一个简单的Linux系统MenuOS
使用gdb跟踪调试内核
- 打开shell
上述代码分析：
qemu：启动已经安装在系统中的相当于虚拟机的程序qemu,这个程序为内核的启动提供一个上下文环境。
-kernel 文件名+路径：启动内核，内核经过编译之后形成一个名为init的文件，之前已经将其拷贝到rootfs文件目录下，并通过cpio的方式将rootfs下的文件打包成一个名为roofs.img的镜像文件。
-initrd rootfs.img：指定rootfs为为启动时的硬件驱动。
- 使用gdb跟踪调试内核
- 再另外打开一个shell窗口，用Ctrl+Shift+O实现水平分割，启动gdb，把内核加载进来，建立连接。
- 设置断点start_kerenl 和 rest_init
*/
static __initdata DECLARE_COMPLETION(kthreadd_done);
static noinline void __init_refok rest_init(void)
{
int pid;
rcu_scheduler_starting();
/*
简单分析start_kernel
- start_kernel()函数的部分代码
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();
.............
/* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
rest_init();
}
- 分析
start_kernel( )函数完成了Linux内核的初始化工作。每个内核部件都是用这个函数进行初始化的。
1.调用sched_init()函数来初始化调度程序
2.调用build_all_zonelists()函数俩初始化内存管理
3.调用page_alloc_init()函数来初始化伙伴系统分配程序
4.调用trap_init()函数和init_IRQ()函数以初始化IDT
5.调用softing_init()函数初始化TASKLET_SOFTIRQ和HI_SOFTIRQ（软中断）
6.调用time_init（）初始化系统日期时间
7.调用kmem_cache_init()函数初始化slab分配器（普通和高速缓存）
8.调用calibrate_delay()函数用于确定CPU时钟（延迟函数）
9.调用kernel_thread()函数为进程1创建内个线程，这个内核线程又会创建其他的内核线程并执行/sbin/init程序
10.在start_kernel（）开始执行之后会显示linux版本，除此之外，在init程序和内核线程执行的最后阶段还会显示很多其他信息。最后，就会在控制台上出现熟悉的登陆提示，通知用户Linux内核已经启动正在运行。
总结
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Linux内核启动过程为：
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最初执行的进程即是0号进程init_task，它是在系统初始化阶段由start_kernel()函数从无到有手工创建的一个内核线程，进程0在创建1号内核线程kernel_init后，调用cpu_idle()成为idle进程，而idle进程就是当系统没有进程需要执行的时候来调度用的。
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1号内核进程负责执行内核的部分初始化工作及进行系统配置，然后使用kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS)函数（也就是fork方式）建立了pid=1的1号进程，也叫init进程（用户态1号进程），成为系统中的其他所有进程的祖先，当调度程序选择到init进程时，init进程继续完成剩下的初始化工作。然后调用kernel_thread执行kthreadd，创建PID为2的内核线程，这一进程始终运行在内核空间，负责所有内核线程的调度和管理。
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