uclinux啟動(dòng)過(guò)程詳細(xì)分析

void __init start_kernel(void)

{

char * command_line;

unsigned long mempages;

extern char saved_command_line[];

/*

* Interrupts are still disabled. Do necessary setups， then

* enable them

*/

lock_kernel();

printk(linux_banner);

setup_arch(command_line);

printk(“Kernel command line： %s/n”， saved_command_line);

parse_options(command_line);

trap_init();

init_IRQ();

sched_init();

softirq_init();

time_init();

/*

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

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

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

*/

console_init();

#ifdef CONFIG_MODULES

init_modules();

#endif

if (prof_shift) {

unsigned int size;

/* only text is profiled */

prof_len = (unsigned long) _etext - (unsigned long) _stext;

prof_len 》》= prof_shift;

size = prof_len * sizeof(unsigned int) + PAGE_SIZE-1;

prof_buffer = (unsigned int *) alloc_bootmem(size);

}

kmem_cache_init();

sti();

calibrate_delay();

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD

if (initrd_start !initrd_below_start_ok initrd_start 《 min_low_pfn 《《 PAGE_SHIFT)

{

printk(KERN_CRIT “initrd overwritten (0x%08lx 《 0x%08lx) - ”

“disabling it./n”，initrd_start，min_low_pfn 《《 PAGE_SHIFT);

initrd_start = 0;

}

#endif

mem_init();

kmem_cache_sizes_init();

pgtable_cache_init();

mempages = num_physpages;

fork_init(mempages);

proc_caches_init();

vfs_caches_init(mempages);

buffer_init(mempages);

page_cache_init(mempages);

#if defined(CONFIG_ARCH_S390)

ccwcache_init();

#endif

signals_init();

#ifdef CONFIG_PROC_FS

proc_root_init();

#endif

#if defined(CONFIG_SYSVIPC)

ipc_init();

#endif

check_bugs();

printk(“POSIX conformance testing by UNIFIX/n”);

/*

* We count on the initial thread going ok

Like idlers init is an unlocked kernel thread，which will

* make syscalls (and thus be locked)。

*/

smp_init();

rest_init();

}

內(nèi)核啟動(dòng)之后需要執(zhí)行的第一個(gè)函數(shù)是start_kernel()(在linux/init/main.c文件中)。

start_kernel()

完成下面一系列初始化的工作。

◆printk(1inux_banner)，顯示Linux內(nèi)核的版本信息。

◆ setup_arch(command_line)，做與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的初始化工作。

◆ parse_options(command_line)，解釋系統(tǒng)參數(shù)。

◆ trap_init()，設(shè)置系統(tǒng)異常的入口點(diǎn)。

◆ init_IRQ()，初始化系統(tǒng)中斷服務(wù)。

◆ sched_init()，系統(tǒng)調(diào)度器的初始化。

◆ time_init()，時(shí)鐘、定時(shí)器初始化。

◆ softirq_init()，系統(tǒng)軟中斷的初始化。

◆console_init()，控制臺(tái)初始化。

◆kmem_cache_init()，內(nèi)核cache的初始化。

◆calibrate_delay()，校準(zhǔn)時(shí)鐘。

◆mem_init()，內(nèi)存初始化。

◆kmem_cache_sizes_init()，創(chuàng)建及設(shè)置通用cache。

◆fork_init(mempages)，建立uidcache，并且根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存大小來(lái)確定最大進(jìn)程數(shù)目。

◆buffer_init(mempages)，塊設(shè)備緩沖區(qū)的初始化。初始化一系列的cache。

◆check_bugs()，檢查體系結(jié)構(gòu)漏洞。

◆kernel_thread(init NULL，CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGNAL)，創(chuàng)建第一個(gè)核心進(jìn)程，啟動(dòng)init進(jìn)程。

◆cpu_idle()，運(yùn)行idle進(jìn)程

接下去做的工作由init()函數(shù)來(lái)完成。init()首先要鎖定內(nèi)核，然后調(diào)用do_basic_setup( )來(lái)完成外部設(shè)備以及驅(qū)動(dòng)程序的初始化。外設(shè)的初始化要根據(jù)內(nèi)核的配置來(lái)決定，一般需要做下面的初始化工作：

◆PCI總線初始化。

◆網(wǎng)絡(luò)初始化。

◆一系列其他設(shè)備的初始化。

◆start_context_thread()創(chuàng)建事件管理核心進(jìn)程keventd。

◆通過(guò)do_initcalls()函數(shù)來(lái)啟動(dòng)任何使用__initcall標(biāo)識(shí)的函數(shù)。

◆文件系統(tǒng)初始化。

◆加載文件系統(tǒng)。

在do_basic_setup()調(diào)用完成之后，init()會(huì)釋放初始化函數(shù)所用的內(nèi)存，并且打開(kāi)/dev/console設(shè)備重新定向控制臺(tái)，讓系統(tǒng)調(diào)用execve來(lái)執(zhí)行程序init。

到這里為止，Linux 內(nèi)核的初始化工作已經(jīng)完成。然后開(kāi)始用戶態(tài)進(jìn)程的初始化。

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uClinux中內(nèi)存模塊的啟動(dòng)初始化

arch/armnommu/kernel/entry_armv.S是一個(gè)匯編文件，他包含了一個(gè)kernel_entry的定義，這是整個(gè)內(nèi)核的進(jìn)入點(diǎn)。在完成某些平臺(tái)相關(guān)的初始化工作之后，執(zhí)行流程跳轉(zhuǎn)到start_kerne()處。從這里開(kāi)始考察uClinux的內(nèi)存模塊啟動(dòng)初始化是如何實(shí)現(xiàn)的。

start_kernel()中與內(nèi)存模塊相關(guān)的函數(shù)調(diào)用流程如下：

setup_arch() paging_init() free_area_init() mem_init()

下面分別分析這些函數(shù)各自的功能以及uClinux對(duì)他們的改造。

(1) setup_arch()

setup_arch()首先根據(jù)目前內(nèi)核所配置的平臺(tái)向某些特定地址寫入特殊字符序列，以完成對(duì)特定硬件的初始化，比如工作狀態(tài)發(fā)光二極管、錯(cuò)誤和報(bào)警發(fā)光二極管。