linux内核分析-初始化分析

linux内核分析-初始化分析

                

参考我提供的三个文件：bootsect.txt,head.txt,setup.txt 至于x86的引导无非如下步骤： 1,cpu初始化自身，在固定位置执行一条指令。 2,这条指令条转到bios中。 3,bios找到启动设备并获取mbr,该mbr指向我们的lilo 4，bios装载并把控制权交给lilo 5，压缩内核自解压，并把控制权转交给解压内核。 简单点讲，就是cpu成为内核引导程序的引导程序的引导程序的引导程序，西西。 这时内核将跳转到start_kernel是/init/main.c的重点函数，main.c函数很多定义都是为此函数服务的，这里我简要介绍一下这个函数的初始化流程。 初始化内核： 从start_kernel函数（/init/main.c）开始系统初始化工作，好，我们首先分析这个函数： 函数开始首先： #ifdef __SMP__ static int boot_cpu = 1; /* "current" has been set up, we need to load it now *//*定义双处理器用*/ if (!boot_cpu)     initialize_secondary(); boot_cpu = 0; #endif 定义双处理器。 printk(linux_banner); /*打印linux banner*/ 打印内核标题信息。 开始初始化自身的部分组件（包括内存，硬件终端，调度等），我来逐个分析其中的函数： setup_arch(&command_line, &memory_start, &memory_end);/*初始化内存*/ 返回内核参数和内核可用的物理地址范围 函数原型如下： setup_arch(char **, unsigned long *, unsigned long *); 返回内存起始地址： memory_start = paging_init(memory_start,memory_end); 看看paging_init的定义，是初始化请求页： paging_init(unsigned long start_mem, unsigned long end_mem)（会在以后的内存管理子系统分析时详细介绍） { int i; struct memclust_struct * cluster; struct memdesc_struct * memdesc; /* initialize mem_map[] */ start_mem = free_area_init(start_mem, end_mem);/*遍历查找内存的空闲页*/ /* find free clusters, update mem_map[] accordingly */ memdesc = (struct memdesc_struct *) (hwrpb->mddt_offset + (unsigned long) hwrpb); cluster = memdesc->cluster; for (i = memdesc->numclusters ; i > 0; i--, cluster++) { unsigned long pfn, nr; /* Bit 0 is console/PALcode reserved. Bit 1 is non-volatile memory -- we might want to mark this for later */ if (cluster->usage & 3) continue; pfn = cluster->start_pfn; if (pfn >= MAP_NR(end_mem)) /* if we overrode mem size */ continue; nr = cluster->numpages; if ((pfn + nr) > MAP_NR(end_mem)) /* if override in cluster */ nr = MAP_NR(end_mem) - pfn; while (nr--) clear_bit(PG_reserved, &mem_map[pfn++].flags); } memset((void *) ZERO_PAGE(0), 0, PAGE_SIZE); return start_mem; } trap_init(); 初始化硬件中断 /arch/i386/kernel/traps.c文件里定义此函数 sched_init() 初始化调度 /kernel/sched.c文件里有详细的调度算法（这些会在以后进程管理和调度的结构分析中详细介绍） parse_options(command_line) 分析传给内核的各种选项（随后再详细介绍） memory_start = console_init(memory_start,memory_end) 初始化控制台 memory_start = kmem_cache_init(memory_start, memory_end) 初始化内核内存cache（同样，在以后的内存管理分析中介绍此函数） sti()；接受硬件中断 kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND); current->need_resched = 1; need_resched标志增加，调用schedule（调度里面会详细说明） cpu_idle(NULL) 进入idle循环以消耗空闲的cpu时间片 已经基本完成内核初始化工作，已经把需要完成的少量责任传递给了init，所身于地工作不过是进入idle循环以消耗空闲的cpu时间片。所以在这里调用了cpu_idle(NULL)，它从不返回，所以当有实际工作好处理时，该函数就会被抢占。 parse_options函数： static void __init parse_options(char *line)/*参数收集在一条长命令行中，内核被赋给指向该命令行头部的指针*/ { char *next; char *quote; int args, envs; if (!*line) return; args = 0; envs = 1;/* TERM is set to 'linux' by default */ next = line; while ((line = next) != NULL) { quote = strchr(line,'"'); next = strchr(line, ' '); while (next != NULL && quote != NULL && quote < next) { next = strchr(quote+1, '"'); if (next != NULL) { quote = strchr(next+1, '"'); next = strchr(next+1, ' '); } } if (next != NULL) *next++ = 0; /* * check for kernel options first.. */ if (!strcmp(line,"ro")) { root_mountflags |= MS_RDONLY; continue; } if (!strcmp(line,"rw")) { root_mountflags &= ~MS_RDONLY; continue; } if (!strcmp(line,"debug")) { console_loglevel = 10; continue; } if (!strcmp(line,"quiet")) { console_loglevel = 4; continue; } if (!strncmp(line,"init=",5)) { line += 5; execute_command = line; args = 0; continue; } if (checksetup(line)) continue; if (strchr(line,'=')) { if (envs >= MAX_INIT_ENVS) break; envp_init[++envs] = line; } else { if (args >= MAX_INIT_ARGS) break; argv_init[++args] = line; } argv_init[args+1] = NULL; envp_init[envs+1] = NULL; }