jjj-start_kernel.txt

(系统初始化start_kernel函数）

(系统初始化start_kernel函数） 

作者:大鹰mailto:[e-mail] 

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; 
} 

原作者：大鹰