linux内核启动(详细)

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1、Linux内核启动（详细）在内核成功装入内存（如果需要就解压缩）以及一些关键硬件，例如已经在低层设置过的内存管理器（MMU，请参见第8章）之后，内核将跳转到start_kernel（19802行）。这个函数完成其余的系统初始化工作—实际上，几乎所有的初始化工作都是由这个函数实现的。因此，start_kernel就是本节的核心。start_kernel19802：__init标示符在gcc编译器中指定将该函数置于内核的特定区域。在内核完成自身初始化之后，就试图释放这个特定区域。实际上，内核中存在两个这样的区域，.text.init和.data.init—第一个是代码初始化使用

2、的，另外一个是数据初始化使用的（可以在进程间共享的代码和字符串常量之类的“文本（Text）”是在可执行程序中的“纯区域”中使用的一个术语）。另外你也可以看到__initfunc和__initdata标志，前者和__init类似，标志初始化专用代码，后者则标志初始化专用数据。19807：如前所述，即使在多处理器系统中，在启动时也只使用一个CPU。Intel称之为引导程序处理器（bootstrapprocessor，简称为BSP），它在内核代码的某些地方有时也称之为BP。BSP首次运行这一行时，跳过后面的if语句，并减小boot_cpu标志，从而当其他CPU运行到此处时，都要运

3、行if语句。等到其他CPU被激活执行到这里时，BSP已经在idle循环中了（本章稍后会更详细地讨论这个问题），initialize_secondary（4355行）负责把其他CPU加入到BSP中。这样，其他CPU就不用执行start_kernel的剩余部分了—这也是一件好事，因为这意味着不用再对许多硬件进行冗余初始化等工作了。顺便说一下，这种奇异的小小的改动只有对于x86是必需的；对于其他平台，调用smp_init完全可以处理SMP设置的其他部分。因此，其他平台的initialize_secondary的定义都是空的。19816：打印内核标题信息（20099行），这里显示了

4、有关内核如何编译的信息，包括在什么机器上编译，什么时间编译，使用什么版本的编译器，等等。如果中间任何一步发生了错误，在寻找机器不能启动的原因时查明内核的来源是一个有用的线索。19817：初始化内核自身的部分组件—内存、硬件中断、调度程序，等等。尤其是setup_arch函数（19765行）完成体系结构相关的设置，此后在command_line（传递到内核的参数，在下面讨论）、memory_start和memory_end（内核可用物理地址范围）中返回结果。下面这些函数都希望驻留在内存低端，它们使用memory_start和memory_end来传递该信息。在函数获得所希望的

5、值后，返回值指明了新的memory_start的值。19823：分析传给内核的各种选项。parse_options函数（19707行，在随后的“分析内核选项”一节中讨论）也设置了argv和envp的初值。19833：内核运行过程中也可以自行对所进行的工作进行记录，周期性地对所执行的指令进行抽样，并使用所获得的结果更新表格。这在定时器中断过程中通过调用x86_do_profile（1896行）来实现，该部分将在第6章中介绍。如图4-1中说明的那样，这个表格把内核划分为几个大小相同的范围，并简单跟踪在一次中断的时间内每个范围中运行多少条指令。这种记录当然是非常粗糙的—甚至不是依

6、据函数和行号进行划分的，而只是使用近似的地址—但是这样代价很低，且快速、短小，而且有助于专家判断最关键的问题。每个表格条目所涉及到地址的多少—还有问题发生地点的不确定性—可以通过简单修改prof_shift（26142行）来调节。profile_setup（19076行，在本章中后面讨论）可以让你在启动的时候设置prof_shift的值，这样比为修改这个数字而重新编译内核要清晰方便得多。图4-1描述用缓存这个if程序块为记录表格分配内存，并把所有项都清零。注意到如果prof_shift是0（默认值），那么记录功能就被关掉了，if程序块不再被执行，也不为表格分配空间。1984

7、6：内核通过调用sti（UP版本的13104行，注意该主题在第6章中有更详细的介绍）开始接收硬件中断。首先需要激活定时器中断，以便后来对calibrate_delay（19654行）的调用可以计算机器的BogoMIPS的值（在下一节“BogoMIPS”中介绍）。因为一些设备驱动程序需要BogoMIPS的值，所以内核必需在大部分硬件、文件系统等等初始化之前计算出这个值来。19876：测试该CPU的各种缺陷，比如PentiumF00F缺陷（请参见第8章），记录检测到的缺陷，以便于内核的其他部分以后可以使用它们工作。（为