kernel的启动分为哪两个阶段

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-uboot

Android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