uclinux啟動過程詳細分析

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();

}

內核啟動之后需要執行的第一個函數是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內核的版本信息。

◆ setup_arch(command_line)，做與體系結構相關的初始化工作。

◆ parse_options(command_line)，解釋系統參數。

◆ trap_init()，設置系統異常的入口點。

◆ init_IRQ()，初始化系統中斷服務。

◆ sched_init()，系統調度器的初始化。

◆ time_init()，時鐘、定時器初始化。

◆ softirq_init()，系統軟中斷的初始化。

◆console_init()，控制臺初始化。

◆kmem_cache_init()，內核cache的初始化。

◆calibrate_delay()，校準時鐘。

◆mem_init()，內存初始化。

◆kmem_cache_sizes_init()，創建及設置通用cache。

◆fork_init(mempages)，建立uidcache，并且根據系統內存大小來確定最大進程數目。

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

◆check_bugs()，檢查體系結構漏洞。

◆kernel_thread(init NULL，CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGNAL)，創建第一個核心進程，啟動init進程。

◆cpu_idle()，運行idle進程

接下去做的工作由init()函數來完成。init()首先要鎖定內核，然后調用do_basic_setup( )來完成外部設備以及驅動程序的初始化。外設的初始化要根據內核的配置來決定，一般需要做下面的初始化工作：

◆PCI總線初始化。

◆網絡初始化。

◆一系列其他設備的初始化。

◆start_context_thread()創建事件管理核心進程keventd。

◆通過do_initcalls()函數來啟動任何使用__initcall標識的函數。

◆文件系統初始化。

◆加載文件系統。

在do_basic_setup()調用完成之后，init()會釋放初始化函數所用的內存，并且打開/dev/console設備重新定向控制臺，讓系統調用execve來執行程序init。

到這里為止，Linux 內核的初始化工作已經完成。然后開始用戶態進程的初始化。

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uClinux中內存模塊的啟動初始化

arch/armnommu/kernel/entry_armv.S是一個匯編文件，他包含了一個kernel_entry的定義，這是整個內核的進入點。在完成某些平臺相關的初始化工作之后，執行流程跳轉到start_kerne()處。從這里開始考察uClinux的內存模塊啟動初始化是如何實現的。

start_kernel()中與內存模塊相關的函數調用流程如下：

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

下面分別分析這些函數各自的功能以及uClinux對他們的改造。

(1) setup_arch()

setup_arch()首先根據目前內核所配置的平臺向某些特定地址寫入特殊字符序列，以完成對特定硬件的初始化，比如工作狀態發光二極管、錯誤和報警發光二極管。