修改OS/Linux下的文件
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8ea54e57c4
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2538c8f999
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@ -1,38 +0,0 @@
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### arch/riscv
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##### kernel/setup.c
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`setup_arch`：被外部的`start_kernel`(init/main.c)调用。设置内存与多处理器。
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##### kernel/traps.c
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`trap_init`：被外部的`start_kernel`（init/main.c)调用。被内部的`smp_callin`(kernel/smpboot.c)调用。设置sscratch为0,告诉异常处理程序我们在内核中；为 stvec指定异常处理程序`handle_exception`(kernel/entry.S); 设置sie寄存器为-1使能所有的中断。
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##### kernel/smpboot.c
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`setup_smp`:被setup_arch调用。设置多处理器。
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##### kernel/entry.S
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`__switch_to`:通过被`switch_to`(asm/switch_to.h)封装的形式被外部的`context_switch` (kernel/sched/core.c)调用。
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`SAVE_ALL`：宏，在进入系统调用或异常前将所有的寄存器保存在栈里。
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`RESTORE_ALL`：宏，在从系统调用或异常返回前将栈中的值再保存到寄存器里。
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`handle_exception`：入口，异常处理程序。
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`ret_form_fork`：入口，从fork返回。
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`ret_from_kernel_thread`：入口，从内核线程中返回。
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`__fstate_save`：入口，文件状态保存。
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`__fstate_restore`：入口，文件状态重新保存。
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`excep_vect_table`：入口，异常向量表。
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##### kernel/head.S
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`_start`：是整个内核的入口。
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@ -1,111 +1,47 @@
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#### 获取帮助
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1. Documentation目录：admin-guide/README.rst是基本的说明。00-INDEX说明了每个文件的内容。process/changes.rst说明了更新和编译内核的要求，更新内核时碰到的问题。
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2. [Linux内核交互图](http://makelinux.net/kernel_map/)
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3. [Linux内核剖析](https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/)
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#### 编译内核
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##### 编译过程
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sudo make mrproper //清除中间文件和配置文件
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sudo make menuconfig
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sudo make //生成vmlinux内核文件，双核CPU可用-j4参数提高编译速度
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sudo make modules //编译可加载模块
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sudo make modules_install //将模块安装到标准模块目录中,位于/lib/modules中
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sudo make install //安装内核,即将镜像文件和符号表文件放入/boot目录
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##### 引导内核
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update-grub //更新启动菜单
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在/etc/default/grub中确保GRUB_TIMEOUT非0
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在/etc/grub.d/30_os-prober中确保timeout值与GRUB_TIMEOUT的值一致
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##### 问题记录
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1. make menuconfig产生了一个fatal error,提示找不到curses.h，安装libncurses5-dev和libncursesw5-dev可解决此问题。
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#### 逻辑结构
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##### 系统调用接口(SCI)
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kernel:不依赖于体系结构的部分。
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arch:依赖于体系结构的部分。
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##### 进程管理(PM)
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创建：fork, exec 或 POSIX
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停止：kill, exit
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通信或同步：signal或POSIX
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kernel:不依赖于体系结构的部分。
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arch:依赖于体系结构的部分。
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##### 内存管理(MM)
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slab分配器。
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虚拟内存管理。
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mm：内存管理的源代码。
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##### 虚拟文件系统(VFS)
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fs:文件系统的代码。
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##### 网络堆栈
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net:网络源代码。
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##### 设备驱动(DD)
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drivers:设备驱动程序的代码。
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##### 依赖体系结构的代码
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arch目录
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#### 文件结构
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#### 运行过程
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##### step1: ROM
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#### step1: ROM
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BIOS
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##### step2: bootloader
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#### step2: bootloader
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- first stage
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##### 2.1 first stage
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MBR
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MBR
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- second stage
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##### 2.2 second stage
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加载内核和initial RAM disk (initrd)。initrd是内存中的临时根文件系统，可以使内核不必挂载任何物理磁盘而完全启动。内核启动完成后，会卸载掉initrd而挂载上真正的根文件系统。
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加载内核和initial RAM disk (initrd)。initrd是内存中的临时根文件系统，可以使内核不必挂载任何物理磁盘而完全启动。内核启动完成后，会卸载掉initrd而挂载上真正的根文件系统。
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##### step3: Linux
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#### step3: Linux
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##### 3.1 _start
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`_start`是整个内核的入口(对于rsicv来说)，在arch/riscv/kernel/head.S。进行基本的硬件设置。
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##### 3.2 start_kernel
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`start_kernel`是整个内核的主函数，在init/mian.c。初始化中断、内存，最后运行init函数(用户空间的第一个进程)。
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- set_task_stack_end_magic(&init_task)函数定义在kernel/fork.c，它会找到栈的边界，然后在边界上设置溢出标志`STACK_END_MAGIC`。
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- smp_setup_processor_id()函数定义在init/main.c，是个空函数。weak属性用于避免全局符号重名引发的重定义错误。当普通全局符号可用时忽略弱符号，但普通全局符号不可用时链接器则使用弱符号。当有多个CPU的时候它就返回在启动的时候的那个CPU的id。
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- debug_objects_early_init()函数定义在include/linux/debugobjects.h，用于内核的对象调试。如果定义了`CONFIG_DEBUG_OBJECTS`则使用lib/debugobjects.c下的实现，否则它是一个空函数。它的具体实现是初始化了obj_hash、obj_static_pool这两个全局变量，以在调试的时候使用。
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- boot_init_stack_canary()尽快设置最初的canary。
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-
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- cgroup_init_early()初始化cgroup所需要的参数。受参数`CONFIG_CGROUPS`控制，如果没有定义则为空函数，如果有定义则在kernel/cgroup/cgroup.c。
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- local_irq_disable()关闭当前CPU的所有中断，中断要在系统初始化结束后再打开。
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###### 在开启中断前，进行必要的设置
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- boot_cpu_init()在kernel/cpu.c，用于激活第一个处理器。
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- page_address_init()在当前定义为空，即定义了参数`WANT_PAGE_VIRTUAL`。但如果定义了`HASHED_PAGE_VIRTUAL`，则在文件mm/highmem.c中。
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- pr_notice()
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- setup_arch(&command_line)用于内存映像的初始化，参数command_line来自于bootloader。
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###### 设置初始的canary和entropy
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- add_latent_entropy()
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- add_device_randomness()
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- boot_init_stack_canary()
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- mm_init_cpumask(&init_mm)定义在include/linux/mm_types.h，初始化init_mm。
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- setup_command_line(command_line)定义在init/main.c中，保存command_line以备将来使用。
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- setup_nr_cpu_ids()设置变量nr_cpu_ids。
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@ -181,13 +117,13 @@ BIOS
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- ftrace_init功能跟踪调试机制初始化，初始化内核跟踪模块。ftrace的作用是帮助开发人员了解Linux内核的运行时行为，以便于进行故障调试或者性能分析。
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- rest_init内核的其余初始化工作。这个函数的作用是避免主线程和init线程之间的竞争，防止主线程还没进行到`cpu_idle`的时候`start_kernel`就被`free_initmem`给释放掉了。
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`rest_init`
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##### 3.3 rest_init
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`kernel_init`
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##### 3.4 kernel_init
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`run_init_process`
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##### 3.5 run_init_process
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##### step4: init进程
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#### step4: init进程
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用户空间的第一个进程
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@ -0,0 +1,106 @@
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#### 获取帮助
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1. Documentation目录：admin-guide/README.rst是基本的说明。00-INDEX说明了每个文件的内容。process/changes.rst说明了更新和编译内核的要求，更新内核时碰到的问题。
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2. [Linux内核交互图](http://makelinux.net/kernel_map/)
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3. [Linux内核剖析](https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/)
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### 逻辑结构
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#### 系统调用接口(SCI)
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#### 内核管理的核心代码
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##### init:
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##### kernel:
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#### 进程管理(PM)
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创建：fork, exec 或 POSIX
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停止：kill, exit
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通信或同步：signal或POSIX
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#### 内存管理(MM)
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slab分配器。
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虚拟内存管理。
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##### mm
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内存管理的源代码。
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#### 虚拟文件系统(VFS)
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##### fs
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文件系统的代码。
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#### 网络协议栈
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##### net
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网络协议源代码。
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#### 设备驱动(DD)
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##### drivers
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设备驱动程序的代码。
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#### 依赖体系结构的代码
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arch目录，存放与体系结构相关的代码。每个子目录对应具体的CPU，每个子目录下又有三个子目录：boot(系统引导) mm(存储管理) kernel(系统调用)。
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##### arch/riscv
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- kernel/setup.c
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`setup_arch`：被外部的`start_kernel`(init/main.c)调用。设置内存与多处理器。
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- kernel/traps.c
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`trap_init`：被外部的`start_kernel`（init/main.c)调用。被内部的`smp_callin`(kernel/smpboot.c)调用。设置sscratch为0,告诉异常处理程序我们在内核中；为 stvec指定异常处理程序`handle_exception`(kernel/entry.S); 设置sie寄存器为-1使能所有的中断。
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- kernel/smpboot.c
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`setup_smp`:被setup_arch调用。设置多处理器。
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- kernel/entry.S
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`__switch_to`:通过被`switch_to`(asm/switch_to.h)封装的形式被外部的`context_switch` (kernel/sched/core.c)调用。
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`SAVE_ALL`：宏，在进入系统调用或异常前将所有的寄存器保存在栈里。
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`RESTORE_ALL`：宏，在从系统调用或异常返回前将栈中的值再保存到寄存器里。
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`handle_exception`：入口，异常处理程序。
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`ret_form_fork`：入口，从fork返回。
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`ret_from_kernel_thread`：入口，从内核线程中返回。
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`__fstate_save`：入口，文件状态保存。
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`__fstate_restore`：入口，文件状态重新保存。
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`excep_vect_table`：入口，异常向量表。
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- kernel/head.S
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`_start`：是整个内核的入口。
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#### 内核的库代码
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##### include
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##### lib
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@ -0,0 +1,22 @@
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##### 编译过程
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sudo make mrproper //清除中间文件和配置文件
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sudo make menuconfig
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sudo make //生成vmlinux内核文件，双核CPU可用-j4参数提高编译速度
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sudo make modules //编译可加载模块
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sudo make modules_install //将模块安装到标准模块目录中,位于/lib/modules中
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sudo make install //安装内核,即将镜像文件和符号表文件放入/boot目录
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```
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##### 引导内核
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```
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update-grub //更新启动菜单
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在/etc/default/grub中确保GRUB_TIMEOUT非0
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在/etc/grub.d/30_os-prober中确保timeout值与GRUB_TIMEOUT的值一致
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```
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##### 问题记录
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1. make menuconfig产生了一个fatal error,提示找不到curses.h，安装libncurses5-dev和libncursesw5-dev可解决此问题。
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@ -45,6 +45,8 @@ git clone https://github.com/riscv/riscv-pk
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cd linux
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make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv defconfig
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make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv menuconfig
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# Kernel hacking -> Compile-time checks and compiler options -> Compile the kernel with debug info 加入这个选项后可以用gdb调试kernel
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make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv -j8
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cd ../riscv-pk/
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@ -64,6 +64,8 @@ watch
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display # 程序停止的时候打印出表达式的值
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print # 打印出表达式的值
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set
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set riscv # risc-v专有命令
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set riscv use_compressed_breakpoints # 设置是否使用压缩的断点
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undisplay # 程序停止的时候不再打印出某些表达式的值
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x /FMT ADDRESS # 查看内存,ADDRESS是所要查看内存的表达式
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# FMT的格式是nfu
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@ -86,6 +88,13 @@ list # 列出指定的函数或命令
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维护命令
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```
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flushregs
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maintenance
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```
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##### obscure
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obscure特性
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@ -125,8 +134,13 @@ info # 显示各类信息
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支持工具
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```
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help
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||||
quit
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!
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add-auto-load-scripts-path
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add-auto-load-scripts-directory
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alias # 为已有命令取别名
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apropos # 查找满足REGEXP的命令
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help # 打印出命令的帮助信息
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quit # 退出gdb
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```
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##### 追踪点
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Reference in New Issue