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一. Linux内核启动
上一篇文章简单介绍了 Linux内核启动的第一阶段，即执行汇编流程。
本文简单了解一下，Linux内核启动的第二阶段：start_kernel函数，这是一个 C 函数。
本文续上一篇文章的学习，地址如下：
Linux内核启动流程-第一阶段汇编流程简介_凌肖战的博客-CSDN博客
二. Linux内核启动-start_kernel函数
start_kernel 通过调用众多的子函数来完成 Linux 启动之前的一些初始化工作，由于 start_kernel 函数里面调用的子函数太多，而这些子函数又很复杂，因此我们简单的来看一下一 些重要的子函数。
精简并添加注释后的 start_kernel 函数内容如下：
asmlinkage __visible void __init start_kernel ( void ){char * command_line ;char * after_dashes ;lockdep_init (); /* lockdep 是死锁检测模块，此函数会初始化* 两个 hash 表。此函数要求尽可能早的执行！*/set_task_stack_end_magic (& init_task ); /* 设置任务栈结束魔术数，*用于栈溢出检测*/smp_setup_processor_id (); /* 跟 SMP 有关 ( 多核处理器 ) ，设置处理器 ID 。* 有很多资料说 ARM 架构下此函数为空函数，那是因* 为他们用的老版本 Linux，而那时候 ARM 还没有多* 核处理器。*/debug_objects_early_init (); /* 做一些和 debug 有关的初始化 */boot_init_stack_canary (); /* 栈溢出检测初始化 */cgroup_init_early (); /* cgroup 初始化， cgroup 用于控制 Linux 系统资源 */local_irq_disable (); /* 关闭当前 CPU 中断 */early_boot_irqs_disabled = true ;/** 中断关闭期间，做一些重要的操作，然后打开中断*/boot_cpu_init (); /* 跟 CPU 有关的初始化 */page_address_init (); /* 页地址相关的初始化 */pr_notice ( "%s" , linux_banner ); /* 打印 Linux 版本号、编译时间等信息 */setup_arch (& command_line ); /* 架构相关的初始化，此函数会解析传递进来的* ATAGS 或者设备树(DTB)文件。会根据设备树里面* 的 model 和 compatible 这两个属性值来查找* Linux 是否支持这个单板。此函数也会获取设备树* 中 chosen 节点下的 bootargs 属性值来得到命令* 行参数，也就是 uboot 中的 bootargs 环境变量的* 值，获取到的命令行参数会保存到*command_line 中。*/mm_init_cpumask (& init_mm ); /* 看名字，应该是和内存有关的初始化 */setup_command_line ( command_line ); /* 好像是存储命令行参数 */setup_nr_cpu_ids (); /* 如果只是 SMP( 多核 CPU) 的话，此函数用于获取* CPU 核心数量，CPU 数量保存在变量* nr_cpu_ids 中。*/setup_per_cpu_areas (); /* 在 SMP 系统中有用，设置每个 CPU 的 per-cpu 数据 */smp_prepare_boot_cpu ();build_all_zonelists ( NULL , NULL ); /* 建立系统内存页区 (zone) 链表 */page_alloc_init (); /* 处理用于热插拔 CPU 的页 */pr_notice ( "Kernel command line: %s\n" , boot_command_line ); /* 打印命令行信息 */parse_early_param (); /* 解析命令行中的 console 参数 */after_dashes = parse_args ( "Booting kernel" ,static_command_line , __start___param ,__stop___param - __start___param ,- 1 , - 1 , & unknown_bootoption );if (! IS_ERR_OR_NULL ( after_dashes ))parse_args ( "Setting init args" , after_dashes , NULL , 0 , - 1 , - 1 ,set_init_arg );jump_label_init ();setup_log_buf ( 0 ); /* 设置 log 使用的缓冲区 */pidhash_init (); /* 构建 PID 哈希表， Linux 中每个进程都有一个 ID,* 这个 ID 叫做 PID 。通过构建哈希表可以快速搜索进程* 信息结构体。*/vfs_caches_init_early (); /* 预先初始化 vfs(虚拟文件系统) 的目录项和* 索引节点缓存*/sort_main_extable (); /* 定义内核异常列表 */trap_init (); /* 完成对系统保留中断向量的初始化 */mm_init (); /* 内存管理初始化 */sched_init (); /* 初始化调度器，主要是初始化一些结构体 */preempt_disable (); /* 关闭优先级抢占 */if ( WARN (! irqs_disabled (), /* 检查中断是否关闭，如果没有的话就关闭中断 */"Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n" ))local_irq_disable ();idr_init_cache (); /* IDR 初始化， IDR 是 Linux 内核的整数管理机* 制，也就是将一个整数 ID 与一个指针关联起来。*/rcu_init (); /* 初始化 RCU， RCU 全称为 Read Copy Update( 读 - 拷贝修改 ) */trace_init (); /* 跟踪调试相关初始化 */context_tracking_init ();radix_tree_init ();/* 基数树相关数据结构初始化 */early_irq_init (); /* 初始中断相关初始化 , 主要是注册 irq_desc 结构体变* 量，因为 Linux 内核使用 irq_desc 来描述一个中断。*/init_IRQ (); /* 中断初始化 */tick_init (); /* tick 初始化 */rcu_init_nohz ();init_timers (); /* 初始化定时器 */hrtimers_init (); /* 初始化高精度定时器 */softirq_init (); /* 软中断初始化 */timekeeping_init ();time_init (); /* 初始化系统时间 */sched_clock_postinit ();perf_event_init ();profile_init ();call_function_init ();WARN (! irqs_disabled (), "Interrupts were enabled early\n" );early_boot_irqs_disabled = false ;local_irq_enable (); /* 使能中断 */kmem_cache_init_late (); /* slab 初始化， slab 是 Linux 内存分配器 */console_init (); /* 初始化控制台，之前 printk 打印的信息都存放* 缓冲区中，并没有打印出来。只有调用此函数* 初始化控制台以后才能在控制台上打印信息。*/if ( panic_later )panic ( "Too many boot %s vars at `%s'" , panic_later ,panic_param );lockdep_info (); /* 如果定义了宏 CONFIG_LOCKDEP ，那么此函数打印一些信息。 */locking_selftest () /* 锁自测 */......page_ext_init ();debug_objects_mem_init ();kmemleak_init (); /* kmemleak 初始化， kmemleak 用于检查内存泄漏 */setup_per_cpu_pageset ();numa_policy_init ();if ( late_time_init )late_time_init ();sched_clock_init ();calibrate_delay (); /* 测定 BogoMIPS 值，可以通过 BogoMIPS 来判断 CPU 的性能* BogoMIPS 设置越大，说明 CPU 性能越好。*/pidmap_init (); /* PID 位图初始化 */anon_vma_init (); /* 生成 anon_vma slab 缓存 */acpi_early_init ();......thread_info_cache_init ();cred_init (); /* 为对象的每个用于赋予资格( 凭证 ) */fork_init (); /* 初始化一些结构体以使用 fork 函数 */proc_caches_init (); /* 给各种资源管理结构分配缓存*/buffer_init (); /* 初始化缓冲缓存 */key_init (); /* 初始化密钥 */security_init (); /* 安全相关初始化 */dbg_late_init ();vfs_caches_init ( totalram_pages ); /* 为 VFS 创建缓存 */signals_init (); /* 初始化信号 */page_writeback_init (); /* 页回写初始化 */proc_root_init (); /* 注册并挂载 proc 文件系统 */nsfs_init ();cpuset_init (); /* 初始化 cpuset ， cpuset 是将 CPU 和内存资源以逻辑性* 和层次性集成的一种机制，是 cgroup 使用的子系统之一*/cgroup_init (); /* 初始化 cgroup */taskstats_init_early (); /* 进程状态初始化 */delayacct_init ();check_bugs (); /* 检查写缓冲一致性 */acpi_subsystem_init ();sfi_init_late ();if ( efi_enabled ( EFI_RUNTIME_SERVICES )) {efi_late_init ();efi_free_boot_services ();}ftrace_init ();rest_init (); /* rest_init 函数 */}
start_kernel 里面调用了大量的函数，每一个函数都是一个庞大的知识点，如果想要学习 Linux 内核，那么这些函数就需要去详细的研究。本文简单介绍一下 Linux内核启动流程。