Linux内核初起代码分析

计算机科学与工程学院课程设计报告题目全称：Linux内核初起代码分析学生学号：2706005006姓名：苏东指导老师：尚明生职称：教授指导老师评语：签字：课程设计成绩：设计过程表现设计报告质量总分Linux内核初起代码分析目录摘要...........................................................................................................................................................2第一章引言................................................................................................................................................11.1问题的提出...............................................................................................................................................11.2任务与分析...............................................................................................................................................1第二章代码分析............................................................................................................................................22.1系统初始化过程流程...................................................................................................................................22.2数据结构......................................................................................................................................................22.3常量和出错信息的意义...............................................................................................................................42.4调用关系图...................................................................................................................................................42.5各模块/函数的功能及详细框图.................................................................................................................52.5.1staticvoidtime_init(void)分析...............................................................................................................62.5.2voidmain(void)分析...............................................................................................................................62.5.3pause()分析............................................................................................................................................82.5.4staticintprintf(constchar*fmt,...)分析................................................................................................82.5.5voidinit(void)分析..................................................................................................................................9第三章内核调试...........................................................................................................................................123.1运行环境....................................................................................................................................................123.2编译内核过程............................................................................................................................................12第四章总结与体会.......................................................................................................................................15致谢............................................................................................................................................................16参考文献........................................................................................................................................................17Linux内核初起代码分析摘要随着计算机的普及,计算机发挥着越来越重要的作用，计算机的使用也越来越普遍，所以让更多的人能够更好的使用和掌握一些计算机方法显得十分重要。充分发挥计算机的作用也显得十分重要。操作系统应运而生。操作系统是一种软件,用来帮助其他的程序控制计算机并和用户进行交互。因而,对操作系统的研究是很有必要的。操作系统包含了多个部分或者组件,最核心的部分是内核。其他的部分用来帮助内核完成计算机资源的管理和应用程序的控制。Linux操作系统是使用很广泛的,高质量的一个操作系统。此次起始代码分析，我分析了init/main.c文件中的main()、init()以及编译内核代码。main()中主要是关于起始的调用和设备和系统信息初始化,以及创建进程。此时中断仍被禁止着，做完必要的设置后就将其开启init()是创建进程，并检测是否出错，出错则再次创建执行并打印出出错信息。init()函数运行在任务0第1次创建的子进程（任务1）中。它首先对第一个将要执行的程序（shell）的环境进行初始化，然后加载该程序并执行之。对Linux初起代码的分析有助于了解操作系统的启动,可以更好地理解和认识操作系统是如何管理计算机资源的。关键词：操作系统;Linux;初起代码Linux内核初起代码分析-1-第一章引言1.1问题的提出操作系统是一种软件，用来帮助其他的程序控制计算机并和用户进行交互。操作系统包含了众多程序用来控制计算机的核心功能，并且操作系统是链接用户和计算机硬件的桥梁，便于人们有效管理。尽管在过去操作系统取得了长足的进步，但是基本的目标并未改变：通过使用操作系统来处理公共任务，程序员便可以更容易地编写应用程序。应用程序是一种软件，用来向计算机的用户提供某种服务，而不仅仅是控制计算机硬件。尽管在外观上和功能上有所不同，但是所有的操作系统都具有一些相同之处：初始化计算机硬件，以便操作系统和其他持续可以正常工作；为使用操作系统的程序分配系统资源，如内存和处理时间；跟踪调试运行的多个程序；为所有使用系统设备的程序提供规范的访问接口。操作系统包含了多个部分或者组件，最核心的部分是内核。其他的部分用来帮助内核完成计算机资源的管理和应用程序的控制。操作系统控制了计算机上运行的各种应用程序。没有操作系统各类函数的调用，应用程序就无法执行。因而，对操作系统的研究是很有必要的。Linux操作系统是使用很广泛的，高质量的一个操作系统，而且作为一个开源的系统，可以很方便的查看起代码并进行分析，有利于更好的认识和了解操作系统。此次对Linux初起代码的分析有助于了解操作系统的启动，可以更好地理解和认识操作系统是如何管理计算机资源的。1.2任务与分析本课题主要的目的是了解一个操作系统的初起过程。根据操作系统的基础知识，分析init/main.c中关于系统初起的相关代码，了解一个操作系统的初起过程，得到相关的框图，写出设计说明书。1)代码分析结果,包括但不限于：2)数据结构3)常量和出错信息的意义4)调用关系图5)各模块/函数详细框图分析思路：1)了解基础知识，找到相关的源码；2)对代码充分阅读，先得到单个函数的数据结构和框图；3)将多个函数的框图汇总，绘出整体的框图；使用的源代码是Linux/init/main.c(C)1991LinusTorvaldsLinux内核初起代码分析-2-第二章代码分析2.1系统初始化过程流程系统整个初始化过程见图2.1所示：图2.1内核初始化程序流程示意图2.2数据结构1)时间结构：#defineCLOCKS_PER_SEC100/*系统时钟滴答频率，100HZ*/typedeflongclock_t;/*从进程开始系统经过的时钟滴答数*/structtm{inttm_sec;/*秒数[0，59]*/inttm_min;/*分钟数[0，59]*/inttm_hour;/*小时数[0，59]*/inttm_mday;/*1个月的天数[0，31]*/inttm_mon;/*1年中月份[0，11]*/inttm_year;/*从1900年开始的年数*/进程n进程1开始系统初始化对物理内存各部分进行功能划分和分配系统各个部分初