Linux移植之内核启动过程start_kernel函数简析

224     

225 /*if判断中断是否打开,如果已经打开，打印数据*/   

226 if (!irqs_disabled()) 

227     printk(KERN_CRIT 'start_kernel(): bug: interrupts were enabled early/n'); 

228 

229 //与开始的early_boot_irqs_off相对应  

230 early_boot_irqs_on(); 

231  

232 //与local_irq_disbale相对应，开CPU中断  

233 local_irq_enable();

234 

235 /*

236 * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before

237 * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of

238 * this. But we do want output early, in case something goes wrong.

239 */ 

240 //初始化控制台以显示printk的内容，在此之前调用的printk，只是把数据存到缓冲区里，  

241 //只有在这个函数调用后，才会在控制台打印出内容  

242 //该函数执行后可调用printk()函数将log_buf中符合打印级别要求的系统信息打印到控制台上。  

243 console_init(); 

244 

245 if (panic_later) 

246 panic(panic_later, panic_param);  

247 

248 //如果定义了CONFIG_LOCKDEP宏，那么就打印锁依赖信息，否则什么也不做  

249 lockdep_info(); 

250 

251 /*

252 * Need to run this when irqs are enabled, because it wants

253 * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs

254 * too:

255 */ 

256 //如果定义CONFIG_DEBUG_LOCKING_API_SELFTESTS宏  

257 //则locking_selftest()是一个空函数，否则执行锁自测  

258  locking_selftest(); 

259 

260 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD  

261 if (initrd_start && !initrd_below_start_ok && 

262    page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) { 

263 printk(KERN_CRIT 'initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - ' 

264    'disabling it./n', 

265    page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)), 

266    min_low_pfn); 

267 initrd_start = 0; 

268 } 

269 #endif

270 

271  /* 虚拟文件系统的初始化 */

272  vfs_caches_init_early();       

273  cpuset_init_early();

274  mem_init();

275 

276 /* slab初始化 */

277 kmem_cache_init();  

278 

279 //是否是对SMP的支持，单核是否需要？？这个要分析  

280 setup_per_cpu_pageset(); 

281 

282 numa_policy_init(); 

283 

284 if (late_time_init) 

285    late_time_init(); 

286 

287 //calibrate_delay（）函数可以计算出cpu在一秒钟内执行了多少次一个极短的循环，  

288 //计算出来的值经过处理后得到BogoMIPS 值，  

289 //Bogo是Bogus(伪)的意思，MIPS是millions of instructions per second(百万条指令每秒)的缩写。  

290 //这样我们就知道了其实这个函数是linux内核中一个cpu性能测试函数。  

291 //http://blogold.chinaunix.net/u2/86768/showart_2196664.html  

292 calibrate_delay();

293    

294 //PID是process id的缩写  

295 //http://blog.csdn.net/satanwxd/archive/2010/03/27/5422053.aspx  

296 pidmap_init();

297 

298  /* 接下来的函数中，大多数都是为有关的管理机制建立专用的slab缓存 */ 

299 pgtable_cache_init();

300  

301 /* 初始化优先级树index_bits_to_maxindex数组 */

302 prio_tree_init();          

303 

304 //来自mm/rmap.c  

305 //分配一个anon_vma_cachep作为anon_vma的slab缓存。  

306 //这个技术是PFRA（页框回收算法）技术中的组成部分。  

307 //这个技术为定位而生——快速的定位指向同一页框的所有页表项。  

308 anon_vma_init();

309 

310 #ifdef CONFIG_X86  

311 if (efi_enabled) 

312 efi_enter_virtual_mode(); 

313 #endif 

314 

315 //根据物理内存大小计算允许创建进程的数量  

316 //http://www.jollen.org/blog/2006/11/jollen_linux_3_fork_init.html  

317 fork_init(totalram_pages);

318 

319 //给进程的各种资源管理结构分配了相应的对象缓存区  

320 //http://www.shangshuwu.cn/index.php/Linux内核的进程创建  

321 proc_caches_init(); 

322 

323 //创建 buffer_head SLAB 缓存  

324 buffer_init(); 

325 

326 unnamed_dev_init();

327 

328 //初始化key的management stuff  

329 key_init(); 

330 

331 //关于系统安全的初始化，主要是访问控制  

332 //http://blog.csdn.net/nhczp/archive/2008/04/29/2341194.aspx  

333 security_init();  

334 

335 //调用kmem_cache_create()函数来为VFS创建各种SLAB分配器缓存  

336 //包括：names_cachep、filp_cachep、dquot_cachep和bh_cachep等四个SLAB分配器缓存  

337 vfs_caches_init(totalram_pages); 

338  

339 radix_tree_init(); 

340 

341 //创建信号队列  

342 signals_init();

343 

344 /* rootfs populating might need page-writeback */ 

345 //回写相关的初始化  

346 //http://blog.csdn.net/yangp01/archive/2010/04/06/5454822.aspx 

347 page_writeback_init();   

348 

349 #ifdef CONFIG_PROC_FS  

350    proc_root_init(); 

351 #endif  

352 

353 //http://blogold.chinaunix.net/u1/51562/showart_1777937.html  

354 cpuset_init();

355  

356 ////进程状态初始化，实际上就是分配了一个存储线程状态的高速缓存  

357 taskstats_init_early(); 

358 

359 delayacct_init();  

360 

361 //测试CPU的各种缺陷，记录检测到的缺陷，以便于内核的其他部分以后可以使用他们工作。  

362 check_bugs(); 

363  

364 //电源相关的初始化  

365 //http://blogold.chinaunix.net/u/548/showart.php?id=377952  

366 acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */ 

367 

368 //接着进入rest_init()创建init进程,创建根文件系统，启动应用程序

369 rest_init(); 

370 }

2、start_kernel调用层次。简略的写出start_kernel函数的调用层次后面一步步分析它。其实可以概括为读取uboot传入的tag参数并且处理它们。

假设uboot传入的命令行参数为bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0。

a、其中setup_arch、setup_command_line 、do_early_para、unknown_bootoption这几个函数可以概括为处理uboot传入的tag参数。主要处理ATAG_MEM参数、ATAG_CMDLINE参数部分参数

b、console_init根据处理后的console=ttySAC0命令行参数选择合适的控制台

c、其中rest_init是start_kernel调用的最后一个函数主要用来根据 处理后的root=/dev/mtdblock3、init=/linuxrc命令后参数分别挂接合适的根文件系统与第一个init进程的启动。

start_kernel

    setup_arch                  //解析UBOOT传入的启动参数

    setup_command_line //解析UBOOT传入的启动参数

    do_early_param         //解析early参数，uboot中没传这个参数

    unknown_bootoption//解析到了命令行参数，saved_root_name在这块初始化

    console_init();//控制台初始化

    rest_init

        kernel_thread

            kernel_init

                prepare_namespace   //解析命令行参数解析成功挂接在哪个分区

                    mount_root//挂接根文件系统

                init_post

                    //执行应用程序