kernel的启动主要分为两个阶段。
1、阶段一从入口跳转到start_kernel之前的阶段。
对应代码arch/arm/kernel/head.s中stext的实现:
entry(stext)这个阶段主要由汇编语言实现。这个阶段主要负责mmu打开之前的一些操作,以及打开mmu的操作。由于这个阶段mmu还没有打开,并且kernel加载地址和连接地址并一致,所以需要使用位置无关设计。在运行过程中运行地址和加载地址一致(如果不明白的话建议先参考一下《[kernel 启动流程] 前篇——vmlinux.lds分析》)。(上一篇从uboot到kernel的地方,讲了kernel启动后的几个阶段,停在start_kernel部分)
2、阶段二start_kernel开始的阶段。
正题-kernel-ubootandroid生在linux内核基础上,linux内核启动的最后一步,一定是启动的android的进程。
然后我们也知道了内核启动分为三个阶段,
第一二是运行head.s文件和head-common.s,第三个阶段是允许第二是运行main.c文件。对于arm的处理器,内核第一个启动的文件是arc/arm/kernel下面的head.s文件。、
当然arc/arm/boot/compress下面 也有这个文件,这个文件和上面的文件略有不同,当要生成压缩的内核时zimage时, 启动的是后者 ,后者与前者不同的是:它前面的代码是做自解压的,后面的代码都相同。
我们这里这分析arc/arm/kernel下面的head.s文件。当head.s所作的工作完成后它会跳到init/目录下跌的 main.c的start_kernel函数开始执行。
因为我们要研究的是过渡阶段,而不是整个启动流程。(后面会研究的。)这里直接看第三个--start_kernel阶段。
asmlinkage void __init start_kernel(void) { ……………………. …………………….. printk(kern_notice); printk(linux_banner); setup_arch(&command_line); setup_command_line(command_line); parse_early_param(); parse_args(booting kernel,static_command_line, __start___param, __stop___param - __start___param, &unknown_bootoption); …………………… ………………………… init_irq(); pidhash_init(); init_timers(); hrtimers_init(); softirq_init(); timekeeping_init(); time_init(); profile_init(); ………………………… …………………………… console_init(); ……………………………… ……………………………… rest_init(); }从上面可以看出start_kernel首先是打印内核信息,然后对bootloader传进来的一些参数进行处理,再接着执行各种各样的初始化,在这其中会初始化控制台。最后会调用rest_init();
我们再来看 rest_init ()函数
static void noinline __init_refok rest_init(void) __releases(kernel_lock) { int pid; kernel_thread(kernel_init, null, clone_fs | clone_sighand); ............ }他启动了kernel_init这个函数,再来看kerne_init函数
static int __init kernel_init(void * unused) { .............................. if (!ramdisk_execute_command) ramdisk_execute_command = /init; if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) { ramdisk_execute_command = null; prepare_namespace(); } /* * ok, we have completed the initial bootup, and * we're essentially up and running. get rid of the * initmem segments and start the user-mode stuff.. */ init_post(); return 0; }kernel_init先调用了 prepare_namespace() ;然后调用了init_post函数
void __init prepare_namespace(void) { .......................... mount_root(); ..................... }可以看出prepare_namespace调用了mount_root挂接根文件系统。接着kernel_init再执行init_post
static int noinline init_post(void) { ....................................... /*打开dev/console控制台,并设置为标准输入、输出*/ if (sys_open((const char __user *) /dev/console, o_rdwr, 0) < 0) printk(kern_warning warning: unable to open an initial console.n); (void) sys_dup(0); (void) sys_dup(0); if (ramdisk_execute_command) { run_init_process(ramdisk_execute_command); printk(kern_warning failed to execute %sn, ramdisk_execute_command); } /* * we try each of these until one succeeds. * * the bourne shell can be used instead of init if we are * trying to recover a really broken machine. */ //如果bootloader指定了init参数,则启动init参数指定的进程 if (execute_command) { run_init_process(execute_command); printk(kern_warning failed to execute %s. attempting defaults...n, execute_command); } //如果没有指定init参数,则分别带sbin、etc、bin目录下启动init进程 run_init_process(/sbin/init); run_init_process(/etc/init); run_init_process(/bin/init); run_init_process(/bin/sh); panic(no init found. try passing init= option to kernel.); }注意上面的run_init_process的会等待init进程返回才往后面执行,所有它一旦找到一个init可执行的文件它将一去不复返。
综上,内核启动的过程大致为以下几步:
1.检查cpu和机器类型2.进行堆栈、mmu等其他程序运行关键的东西进行初始化3.打印内核信息4.执行各种模块的初始化5.挂接根文件系统6.启动第一个init进程7.android启动
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