(系統(tǒng)初始化start_kernel函數(shù)） 

作者:大鷹mailto:e4gle@hackermail.com 

至于x86的引導無非如下步驟： 
1,cpu初始化自身，在固定位置執(zhí)行一條指令。 
2,這條指令條轉到bios中。 
3,bios找到啟動設備并獲取mbr,該mbr指向我們的lilo 
4，bios裝載并把控制權交給lilo 
5，壓縮內核自解壓，并把控制權轉交給解壓內核。 
簡單點講，就是cpu成為內核引導程序的引導程序的引導程序的引導程序，西西。 
這時內核將跳轉到start_kernel是/init/main.c的重點函數(shù)，main.c函數(shù)很多定義都是為此函數(shù)服務的，這里 
我簡要介紹一下這個函數(shù)的初始化流程。 
初始化內核： 
從start_kernel函數(shù)（/init/main.c）開始系統(tǒng)初始化工作，好，我們首先分析這個函數(shù)： 
函數(shù)開始首先： 
#ifdef __SMP__ 
static int boot_cpu = 1; 
/* "current" has been set up, we need to load it now *//*定義雙處理器用*/ 
if (!boot_cpu) 
　 initialize_secondary(); 
boot_cpu = 0; 
#endif 
定義雙處理器。 
printk(linux_banner);　　　 /*打印linux banner*/ 
打印內核標題信息。 
開始初始化自身的部分組件（包括內存，硬件終端，調度等），我來逐個分析其中的函數(shù)： 
setup_arch(&command_line, &memory_start, &memory_end);/*初始化內存*/ 
返回內核參數(shù)和內核可用的物理地址范圍 
函數(shù)原型如下： 
setup_arch(char **, unsigned long *, unsigned long *); 
返回內存起始地址： 
memory_start = paging_init(memory_start,memory_end); 
看看paging_init的定義，是初始化請求頁： 
paging_init(unsigned long start_mem, unsigned long end_mem)（會在以后的內存管理子系統(tǒng)分析時詳細介 
紹） 
{ 
int i; 
struct memclust_struct * cluster; 
struct memdesc_struct * memdesc; 
/* initialize mem_map[] */ 
start_mem = free_area_init(start_mem, end_mem);/*遍歷查找內存的空閑頁*/ 
/* find free clusters, update mem_map[] accordingly */ 
memdesc = (struct memdesc_struct *) 
　 (hwrpb->mddt_offset + (unsigned long) hwrpb); 
cluster = memdesc->cluster; 
for (i = memdesc->numclusters ; i > 0; i--, cluster++) { 
　 unsigned long pfn, nr; 
　 /* Bit 0 is console/PALcode reserved.　Bit 1 is 
　　 non-volatile memory -- we might want to mark 
　　 this for later */ 
　 if (cluster->usage & 3) 
　 continue; 
　 pfn = cluster->start_pfn; 
　 if (pfn >= MAP_NR(end_mem)) /* if we overrode mem size */ 
　 continue; 
　 nr = cluster->numpages; 
　 if ((pfn + nr) > MAP_NR(end_mem)) /* if override in cluster */ 
　 nr = MAP_NR(end_mem) - pfn; 
　 while (nr--) 
　 clear_bit(PG_reserved, &mem_map[pfn++].flags); 
} 
memset((void *) ZERO_PAGE(0), 0, PAGE_SIZE); 
return start_mem; 
} 
trap_init();　　 初始化硬件中斷 
/arch/i386/kernel/traps.c文件里定義此函數(shù) 
sched_init()　　 初始化調度 
/kernel/sched.c文件里有詳細的調度算法（這些會在以后進程管理和調度的結構分析中詳細介紹） 
parse_options(command_line) 分析傳給內核的各種選項（隨后再詳細介紹） 
memory_start = console_init(memory_start,memory_end) 初始化控制臺 
memory_start = kmem_cache_init(memory_start, memory_end) 初始化內核內存cache（同樣，在以后的內存 
管理分析中介紹此函數(shù)） 
sti()；接受硬件中斷 
kernel_thread(init, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND); 
current->need_resched = 1; need_resched標志增加，調用schedule（調度里面會詳細說明） 
　 cpu_idle(NULL)　進入idle循環(huán)以消耗空閑的cpu時間片 
已經基本完成內核初始化工作，已經把需要完成的少量責任傳遞給了init，所身于地工作不過是進入idle循環(huán) 
以消耗空閑的cpu時間片。所以在這里調用了cpu_idle(NULL)，它從不返回，所以當有實際工作好處理時，該函 
數(shù)就會被搶占。 
parse_options函數(shù)： 
static void __init parse_options(char *line)/*參數(shù)收集在一條長命令行中，內核被賦給指向該命令行頭 
部的指針*/ 
{ 
char *next; 
　　　　 char *quote; 
int args, envs; 
if (!*line) 
　 return; 
args = 0; 
envs = 1; /* TERM is set to 'linux' by default */ 
next = line; 
while ((line = next) != NULL) { 

　　　　　　　 quote = strchr(line,'"'); 
　　　　　　　 next = strchr(line, ' '); 
　　　　　　　 while (next != NULL && quote != NULL && quote < next) { 
　　　　　　　　　　 
　　　　　　　　　　　 next = strchr(quote+1, '"'); 
　　　　　　　　　　　 if (next != NULL) { 
　　　　　　　　　　　　　　　 quote = strchr(next+1, '"'); 
　　　　　　　　　　　　　　　 next = strchr(next+1, ' '); 
　　　　　　　　　　　 } 
　　　　　　　 } 
　　　　　　　 if (next != NULL) 
　　　　　　　　　　　 *next++ = 0; 
　 /* 
　 * check for kernel options first.. 
　 */ 
　 if (!strcmp(line,"ro")) { 
　 root_mountflags |= MS_RDONLY; 
　 continue; 
　 } 
　 if (!strcmp(line,"rw")) { 
　 root_mountflags &= ~MS_RDONLY; 
　 continue; 
　 } 
　 if (!strcmp(line,"debug")) { 
　 console_loglevel = 10; 
　 continue; 
　 } 
　 if (!strcmp(line,"quiet")) { 
　 console_loglevel = 4; 
　 continue; 
　 } 
　 if (!strncmp(line,"init=",5)) { 
　 line += 5; 
　 execute_command = line; 
　 args = 0; 
　 continue; 
　 } 
　 if (checksetup(line)) 
　 continue; 
　 
　 if (strchr(line,'=')) { 
　 if (envs >= MAX_INIT_ENVS) 
　　 break; 
　 envp_init[++envs] = line; 
　 } else { 
　 if (args >= MAX_INIT_ARGS) 
　　 break; 
　 argv_init[++args] = line; 
　 } 
} 
argv_init[args+1] = NULL; 
envp_init[envs+1] = NULL; 
} 

原作者：大鷹