这里的UML并非指统一建模语言,而指用户模式的linux。顾名思义,就是让linux系统作为一个用户进程运行。为什么要这样做呢?大家都知道调试linux 内核是件麻烦的事情,虽然可以使用kdb、gdb或者虚拟机来调试内核,但这些本身方法都有一些限制,而且我总感觉使用很麻烦,几次尝试失败后,没有再去调试过linux内核。
Linux内核对调试支持力度不够,并非是因为实现起来很困难,而是因为他们认为调试器有害软件的健康。这是有道理的,软件的质量是认认真真的设计出来的,扎扎实实的写出来的,而不是靠辛辛苦苦调试出来的。使用调试器常常导致一种不彻底的BUG修改,治标不治本,让BUG长时间潜伏在代码中,从长远利害关系来看,它会造成更严重的损害。
调试器只是一种工具,用得好不好或者恰不恰当,是我们自己的事,不能因为自己的过错而责怪工具。实际上,调试器对于我们研究内核代码,是很有帮助,运行内核代码的,观察它的效果,远远比只看代码印象更深刻。
UML为研究linux内核代码提供一种便利的方式,整个linux系统完全是一个用户进程,你可以像调试普通用户进程一样调试它。UML的实现也比较巧妙,linux内核把不同平台称之一个ARCH(architectur),每个ARCH实现依赖于特定硬件平台的功能,UML作为一个ARCH来实现,用软件模拟了硬件功能。
Linux内核2.6以及后续版本已经集成了UML,但我试了几个版本都编译不过去,直到在linux-2.6.16上尝试才成功。使用UML要先选择一个好的内核版本,否则会浪费不少时间。使用UML的具体过程如下:
1. 解开内核源码包。
[root@localhost src]# tar zxvf /mnt/hgfs/linux/linux-2.6.16.tar.gz
2. 编译内核。
[root@localhost linux-2.6.16]# make ARCH=um defconfig
[root@localhost linux-2.6.16]# make ARCH=um menuconfig
[root@localhost linux-2.6.16]# make ARCH=um
3. 安装内核。
[root@localhost linux-2.6.16]# cp linux /usr/local/bin/
4. 制作根文件系统。
[root@localhost cvs]# dd if=/dev/zero of=root_fs seek=500 count=1 bs=1M
[root@localhost um]# mkfs.ext2 ./root_fs
[root@localhost um]# mkdir /mnt/rootfs
[root@localhost um]# mount -o loop root_fs /mnt/rootfs/
(拷贝你需要的文件:因为只是研究内核,拷贝一些基本的运行库、可执行文件和配置文件就行了)
[root@localhost um]# umount /mnt/rootfs/
网上有很多制作好的根文件系统,如果目的只是研究内核,从网上下载根文件系统最方便的选择。
5. 制作交换分区
[root@localhost um]# dd if=/dev/zero of=swap_fs seek=500 count=1 bs=1M
[root@localhost um]# mkswap ./swap_fs
6. 正常运行。
[root@localhost um]# linux ubd0=root_fs ubd1=swap_fs
7. 调试运行。
gdb linux
(gdb) b start_kernel
(gdb) r ubd0=root_fs ubd1=swap_fs
~~end~~
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