第三講構造一個簡單的Linux系統MenuOS 

@2015.03

1. 背景介紹

這節課的實驗是使用gdb除錯執行一個簡單的Linxu系統，使用的實驗樓提供的虛擬機器環境（http://www.shiyanlou.com/courses/running/725），點選連結開啟，登入後，可以看到其詳細的實驗步驟在左側給出。

2. 實驗過程

2.1 執行MenuOS系統

在實驗樓的虛擬機器環境裡，打擊開啟shell，使用下面的命令

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

即可啟動這個用於實驗的Linux系統MenuOS，實際上就是一個在Linux核心的基礎上，再執行一個簡單選單命令列程式。我們可在MenuOS>的提示符下輸入help，看到其全部支援的命令，執行截圖如下：

1）使用帶引數命令啟動MenuOS

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S # 關於-s和-S選項的說明：
 -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution)
 -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想使用1234埠，則可以使用-gdb tcp:xxxx來取代-s選項

在shell視窗上，右鍵單擊，選擇水平分割，在分割出的新的視窗中，輸入gdb，在出現gdb提示符後，載入符號檔案

（gdb）file linux-3.18.6/vmlinux

（gdb）target remote:1234 

（gdb）break start_kernel

（gdb）c

在gdb下，我們也可以使用list，列出斷點附近的原始碼，使用n，單步執行等命令，從而可以詳細的跟蹤到Linux系統啟動的過程。

gdb除錯常用引數

• r(run)            :    開始執行程式;
• c(continue)  :    繼續執行一直到斷點停止
• b(break)       :   設定程式斷點;
• p(print)         :    打印出變數值;如 p var，會把var變數的值輸出
• s(step)         :    單步跟蹤，會進入函式內部
• n(next)         :    單步跟蹤，不進入函式
• finish           :     跳出函式除錯，並列印返回時的資訊
• u(until)        :     跳出迴圈體
• q(quit)         :     退出gdb
• l(list)            :     顯示當前行後面的源程式
• bt (backtrace)   :     檢視堆疊資訊
• info              :      檢視各類gdb資訊以及環境資訊，比如：info break 可以檢視斷點資訊
• clear            :       清除全部已定義的斷點
• delete         :       刪除指點的斷點號，後面接斷點號

3. 總結

start_kernel()是核心的彙編與Ｃ語言的交接點，在該函式以前，核心的程式碼都是用匯編寫的，完成一些最基本的初始化與環境設定工作。start_kernel就像是c程式碼中的main函式。不管你關注Linux的核心模組，總是離不開start_kernel函式的，因為大部分模組的初始化工作都是在start_kernel中完成的。在start_kernel()中Linux將完成整個系統的核心初始化，因此start_kernel函式也比較複雜，好在我們只需要關注自己感興趣的部分即可。核心初始化的最後一步就是啟動init程序這個所有程序的祖先。