内核启动流程分析

内核代码启动流程：内核首先运行arch/arm/kernel/head.S

第一阶段

Head.s函数

1.      确认CPU ID

S3C2410 CPU ID为0x41129200

如果CPU ID & 掩码 = 0x41009200 ，则审核通过

如果错误会发生“p error”

2. 确认开发板型号

       在arch/arm/tools/mach-types 记录了各个arm开发板的编号，对应三星的smdk2410的编号为193

       如果匹配会发生“a error”

3.  建立页表

4.  启动mmu

5.  清bss段，复制数据段，设置栈指针（为调用C函数做准备）

 

第二阶段

6.  调用start_kernel函数init/main.c（内核的第一个C函数，详细调用关系见附录1）

   （1）打印版本信息

（2）setup_arch和setup_commndline（处理uboot传入内核的启动参数）

（3）console_init (初始化控制台)

（4）其他系列初始完成后，调用reset_init

 

7.      rest_init函数中调用关系如下

kernel_init函数

       ->prepare_namespace函数

              -> mount_root()函数 //挂接根文件系统

->(1)打开三个文件（标准输入，标准输出，标准出错）open（dev/consle） sys_dup(0) sys_dup(0)

                 ->Init_Post函数 //执行应用程序

8.  init_post函数

（2）运行第一个应用程序（一般是linuxrc ,而linuxrc是指向busybox的链接，所以其实运行的第一个程序就是busybox，见附录3

 

9.      Busybox的运行

busybox调用的第一个函数就是init_main,在这个函数中完成了三项工作：

1应用程序配置文件读取 

2.解析应用程序配置文件

3.执行用户应用程序

详细的调用关系如下：

Busybox->init_main

                     ->Parase_inittab

                            ->File=fopen(INITTAB,”r”);//打开配置文件，见附录2

->执行一些列new_init_action函数（1.创建一个init_action结构2.把这个结构放入init_action_list链表，这个时候只是得到链表，并没有开始执行）

                     ->run_actions(SYSINIT)//执行sysint类的程序

                     ->run_actions(WAIT)

                     ->run_actions(ONCE)

                     While（1）

                     {

-> run_actions(RESPAWN)

-> run_actions(ASKFIRST)

}//注意：其他类型的执行时机是当用户给init进程发送信号时，用信号处理函数调用的（例如shutdown）

至此内核启动完毕，等待用户输入#......................................................................

OYEAH！

 

从内核的启动过程分析得出，最小的根文件系统必须包含：

1.      dev/console dev/null

2.      来源于busybox的sbin/init

3.      应用程序配置文件/etc/inittab

4.      配置文件指定的应用程序（例如bin/sh）

5.      c库的支持

 

linuxrc ->/etc/inittab

              ->/etc/init.d/rcs

              ->/usr/etc/rc.local  //可以在里面定义用户应用程序

              ->/etc/profile/

 

 

附录1start_kernel相关调用关系：*************************************************

 图片无法上传

附录2************************************************************************

在inittab中规定了那些应用程序可以执行，存放了各个应用程序的配置文件，格式如下：

Id：runlevel：action：process

其中的action：代表程序执行的时机

Process：代表应用程序或脚本

在内核代码中规定了默认的配置文件，解析后如下：

图片无法上传

 

而执行时机的话有以下几种

 图片无法上传

附录3 initpost关于调用linuxrc的代码********************************

if (execute_command) {

              run_init_process(execute_command);

              printk(KERN_WARNING"Failed to execute %s.  Attempting"

                                   "defaults.../n",execute_command);

       }

       run_init_process("/sbin/init");

       run_init_process("/etc/init");

       run_init_process("/bin/init");

       run_init_process("/bin/sh");

 

在bootagrs中设定了init=linuxrc，所以一般只执行run_init_process(execute_command);，后面的就没有机会执行了，如果没有指定execute_command，那么才依次执行后面的run_init_process，如果全部没有找到，内核就Panic啦！