Linux5.x启动过程分析

2023-10-25 19:44
文章标签 分析 启动 过程 linux5

本文主要是介绍Linux5.x启动过程分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Linux5.x启动过程 ARM Cotex_A7 RV1103

系统启动文件

arch/arm/kernel/head.S
//Kernel startup code for all 32-bit CPUs
//kernel启动执行的位置	
Kernel startup entry point.
.arm__HEAD
ENTRY(stext)ARM_BE8(setend	be )			@ ensure we are in BE8 modeTHUMB(	badr	r9, 1f		)	@ Kernel is always entered in ARM.THUMB(	bx	r9		)	@ If this is a Thumb-2 kernel,THUMB(	.thumb			)	@ switch to Thumb now.THUMB(1:			)bl	__lookup_processor_typebl	__create_page_tablesENTRY(__secondary_switched)
ldr	sp, [r7, #12]			@ get secondary_data.stack
mov	fp, #0
b	secondary_start_kernel
ENDPROC(__secondary_switched)#include "head-common.S"@第二段  C
b secondary_start_kernel
source/kernel$ grep "secondary_start_kernel" * -nr
arch/arm/kernel/head-nommu.S:119:       b       secondary_start_kernel
arch/arm/kernel/smp.c:382:      "       b       secondary_start_kernel"
arch/arm/kernel/smp.c
 asmlinkage void secondary_start_kernel(void)
{struct mm_struct *mm = &init_mm;unsigned int cpu;secondary_biglittle_init();cpu_init();local_irq_enable();
local_fiq_enable();
local_abt_enable();/** OK, it's off to the idle thread for us*/
cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
{arch_cpu_idle_prepare();cpuhp_online_idle(state);while (1)do_idle();
}https://blog.csdn.net/eidolon_foot/article/details/132575397void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state){arch_cpu_idle_prepare();cpuhp_online_idle(state);while (1)do_idle();}
这个cpu_startup_entry()函数是Linux内核启动最后一个关键步骤,它完成CPU的在线初始化。主要功能:1. 调用arch_cpu_idle_prepare(),进行CPU空闲状态下的架构相关初始化。2. 调用cpuhp_online_idle(),通知CPU热插拔子系统,CPU进入在线空闲状态。3. 进入死循环,反复调用do_idle()函数,让CPU进入空闲状态。do_idle()是一个架构相关的函数,它会让CPU进入低功耗的空闲状态,并等待下个任务的调度。在多核系统中,每个CPU的idle线程都会调用这个函数,进入空闲循环,等待调度新任务来运行。至此,Linux内核启动过程全部完成,硬件和CPU已经初始化完毕,可以正式运行应用程序和服务了。cpu_startup_entry函数让CPU进入正常的调度循环,这是操作系统运行的典型状态。这段代码定义了一个名为cpu_startup_entry的函数,它接受一个enum cpuhp_state类型的参数state。函数的作用是在CPU启动时执行一些初始化操作。具体步骤如下:调用arch_cpu_idle_prepare()函数进行CPU空闲状态的准备。调用cpuhp_online_idle(state)函数将CPU设置为在线空闲状态,其中state参数指定了CPU的状态。进入一个无限循环(while (1)),在循环中不断调用do_idle()函数执行CPU的空闲操作。这段代码的目的是在系统启动时将CPU置于空闲状态,并进行一些初始化操作,以确保系统的正常运行。

从kernel到init

参考博文
https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/10868354.html

#include "head-common.S"
arch/arm/kernel/head-common.S
bl	__inflate_kernel_data		@ decompress .data to RAM
bl	memcpy				@ copy .data to RAM
bl	memset				@ clear .bssb	start_kernel
init/main.c
asmlinkage __visible void __init __no_sanitize_address start_kernel(void)
{
/* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */arch_call_rest_init();
}void __init __weak arch_call_rest_init(void)
{rest_init();
}noinline void __ref rest_init(void)
{struct task_struct *tsk;int pid;pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);schedule_preempt_disabled();/* Call into cpu_idle with preempt disabled */cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);static int __ref kernel_init(void *unused){if (execute_command) {ret = run_init_process(execute_command);if (!ret)return 0;panic("Requested init %s failed (error %d).",execute_command, ret);}if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||!try_to_run_init_process("/etc/init") ||!try_to_run_init_process("/bin/init") ||!try_to_run_init_process("/bin/sh"))return 0;}
kernel/kthread.c
int kthreadd(void *unused)
{set_task_comm(tsk, "kthreadd");-------修改内核线程名为kthreadd。内核线程的创建是由kthreadd遍历kthread_create_list列表,然后取出成员,通过create_kthread()创建内核线程。while (!list_empty(&kthread_create_list)) {}	

pid-0是所有进程/线程的祖先,init负责所有用户空间进程创建,kthreadd是所有内核线程的祖先。

busybox-1.27.2/init/init.c
/* Default sysinit script. */
#ifndef INIT_SCRIPT
# define INIT_SCRIPT  "/etc/init.d/rcS"
#endif
static void console_init(void)
int init_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
//{
console_init();
/* Make sure environs is set to something sane */设置环境变量,SHELL指向/bin/sh。
putenv((char *) "HOME=/");
putenv((char *) bb_PATH_root_path);
putenv((char *) "SHELL=/bin/sh");
putenv((char *) "USER=root"); /* needed? why? */
//解析/etc/inittab文件,下面按照SYSINIT->WAIT->ONCE->RESPAWN|ASKFIRST顺序执行inittab内容。
parse_inittab();

}

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http://www.chinasem.cn/article/284793

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