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[難解]Linuxカーネル kernel_initの処理に関して どのように最初のユーザーモードプロセスが生成されるのか。

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kazuyakazuya

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Linuxにおいて最初のユーザープロセスがどのように生成されるのかを調べています。

カーネル探検(rest_init()からプロセス番号1生成まで)

要約しました。

① kernel_thread(kernel_init,...)
↓
② kernel_thread(kerneladd,...)
↓
③ schdule()
↓
④ kernel_init() //以下の関数はkernel_init内で呼ばれます。
↓
⑤ init_post
↓
⑥ run_init_process()
kernel_execve(init_filename,...) //execveシステムコールを呼び出すだけ。

で、前提

forkシステムコール・・・指定したプロセスをコピー・クローンを作成
execveシステムコール・・・このシステムコールを読んだプロセスのメモリ内容を
引数に指定したプログラム(言い方が適切ではないかも)用に"完全に"入れ替える。

また、

③においてスケジューリング関数が呼ばれるまでプロセスの概念はないはずです。
kernel_thread関数が2回呼ばれています。
これにより、以下の2つがスケジューリング関数が呼ばれて
スケジュールされることによりCPU実行権が回ってくるまで待機することになります。
カーネルスレッドとして動くことになる。

・kernel_init
・kernel_add

で、本題

kernel_init内(これはカーネルスレッド)でramfsの/initを実行するために
run_init_process()以下の関数を呼び出していますよね。(詳しくはサイトを参照)

execveシステムコール・・・このシステムコールを読んだプロセスのメモリ内容を
引数に指定したプログラム(言い方が適切ではないかも)用に"完全に"入れ替える。


ならば、カーネルスレッドであるkernel_initのメモリ内容はinit用に完全に入れ替わってしまうことになってしまいますよね?
まぁ、実際にはそうなりませんが なぜそうならないのか?

ここで呼ばれているexecveシステムコールと言うのは普段僕たちが目にしているexecveシステムコールとは別のものではないか?(とりあえず、仕組みとしてそう作ることはできるだろう)
とも考えているのですが実際はどうなっているんでしょうか?

これ知っている人このサイトにいるんですかね・・・
もし知っていたら教えてください!

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回答 1

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このページに書いてあることが回答になっているっぽいですけどどうですかね。

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  • 2020/08/02 11:16

    最後に一つ!
    ここで呼ばれているkernel_execveによってユーザープロセス(init)が作成させますが
    やはり、ここで呼ばれているexecveシステムコールは
    普段使っている奴とは別物なのでしょうか?

    キャンセル

  • 2020/08/02 22:04

    おそらく同じだと思います。
    参考にしているページの処理概要のところにあるkernel_execve()の横にも「execveシステムコールを呼び出すだけ。」とあります。実際コードを見てみてもkernel_execveからsys_execveが呼ばれています。

    また、execveシステムコールも結局はsys_execveにたどり着いたと記憶してます。なので同じなのではないでしょうか。

    ちなみに、kernel_execveはv3の途中以降見当たらなくなってます。なのでv3.0のコードを見て確認しました。処理の大まかな流れは変わらないと思うので、理解したことが無駄になることはないはずですけど。

    自分もざっくりと理解しているだけで、コードを詳細に解読してるわけではないので、ちょっとふわっとした回答になってしまいすいません。なので、しっくりきていない部分もあるかもしれませんが、その辺りを解消するには、たぶん本格的にコードを解読していく必要がある気がします。

    キャンセル

  • 2020/08/02 23:47

    了解です。付き合ってくれてありがとうございました。

    キャンセル

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