Linux内核启动流程之start_kernel问题

Linux内核启动流程start_kernel

参考注释

目录：/init/main.c

asmlinkage __visible void __init __no_sanitize_address start_kernel(void)
{
char *command_line;
char *after_dashes;

set_task_stack_end_magic(&init_task);/*设置任务栈结束魔术数，用于栈溢出检测*/
smp_setup_processor_id();/*跟 SMP 有关(多核处理器)，设置处理器 ID*/
debug_objects_early_init();/* 做一些和 debug 有关的初始化 */
init_vmlinux_build_id();

cgroup_init_early();/* cgroup 初始化，cgroup 用于控制 Linux 系统资源*/

local_irq_disable();/* 关闭当前 CPU 中断 */
early_boot_irqs_disabled = true;

/*
* Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
* enable them.
* 中断关闭期间做一些重要的操作，然后打开中断
*/
boot_cpu_init();/* 跟 CPU 有关的初始化 */
page_address_init();/* 页地址相关的初始化 */
pr_notice(\”%s\”, linux_banner);/* 打印 Linux 版本号、编译时间等信息 */
early_security_init();

/* 系统架构相关的初始化，此函数会解析传递进来的
* ATAGS 或者设备树(DTB)文件。会根据设备树里面
* 的 model 和 compatible 这两个属性值来查找
* Linux 是否支持这个单板。此函数也会获取设备树
* 中 chosen 节点下的 bootargs 属性值来得到命令
* 行参数，也就是 uboot 中的 bootargs 环境变量的
* 值，获取到的命令行参数会保存到 command_line 中
*/
setup_arch(&command_line);
setup_boot_config();
setup_command_line(command_line);/* 存储命令行参数 */

/* 如果只是 SMP(多核 CPU)的话，此函数用于获取
* CPU 核心数量，CPU 数量保存在变量 nr_cpu_ids 中。
*/
setup_nr_cpu_ids();
setup_per_cpu_areas();/* 在 SMP 系统中有用，设置每个 CPU 的 per-cpu 数据 */
smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
boot_cpu_hotplug_init();

build_all_zonelists(NULL);/* 建立系统内存页区(zone)链表 */
page_alloc_init();/* 处理用于热插拔 CPU 的页 */

/* 打印命令行信息 */
pr_notice(\”Kernel command line: %s\\n\”, saved_command_line);
/* parameters may set static keys */
jump_label_init();
parse_early_param();/* 解析命令行中的 console 参数 */
after_dashes = parse_args(\”Booting kernel\”,
static_command_line, __start___param,
__stop___param – __start___param,
-1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
print_unknown_bootoptions();
if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
parse_args(\”Setting init args\”, after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
NULL, set_init_arg);
if (extra_init_args)
parse_args(\”Setting extra init args\”, extra_init_args,
NULL, 0, -1, -1, NULL, set_init_arg);

/* Architectural and non-timekeeping rng init, before allocator init */
random_init_early(command_line);

/*
* These use large bootmem allocations and must precede
* kmem_cache_init()
*/
setup_log_buf(0);/* 设置 log 使用的缓冲区*/
vfs_caches_init_early(); /* 预先初始化 vfs(虚拟文件系统)的目录项和索引节点缓存*/
sort_main_extable();/* 定义内核异常列表 */
trap_init();/* 完成对系统保留中断向量的初始化 */
mm_init();/* 内存管理初始化 */

ftrace_init();

/* trace_printk can be enabled here */
early_trace_init();

/*
* Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
* timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
* time – but meanwhile we still have a functioning scheduler.
*/
sched_init();/* 初始化调度器，主要是初始化一些结构体 */

if (WARN(!irqs_disabled(),
\”Interrupts were enabled *very* early, fixing it\\n\”))
local_irq_disable();/* 检查中断是否关闭，如果没有的话就关闭中断 */
radix_tree_init();/* 基数树相关数据结构初始化 */
maple_tree_init();

/*
* Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound
* workqueue to take non-housekeeping into account.
*/
housekeeping_init();

/*
* Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling
* early. Work item execution depends on kthreads and starts after
* workqueue_init().
*/
workqueue_init_early();

rcu_init();/* 初始化 RCU，RCU 全称为 Read Copy Update(读-拷贝修改) */

/* Trace events are available after this */
trace_init();/* 跟踪调试相关初始化 */

if (initcall_debug)
initcall_debug_enable();

context_tracking_init();
/* init some links before init_ISA_irqs() */

/* 初始中断相关初始化,主要是注册 irq_desc 结构体变
* 量，因为 Linux 内核使用 irq_desc 来描述一个中断。
*/
early_irq_init();
init_IRQ();/* 中断初始化 */
tick_init();/* tick 初始化 */
rcu_init_nohz();
init_timers();/* 初始化定时器 */
srcu_init();
hrtimers_init();/* 初始化高精度定时器 */
softirq_init();/* 软中断初始化 */
timekeeping_init();
time_init();/* 初始化系统时间 */

/* This must be after timekeeping is initialized */
random_init();

/* These make use of the fully initialized rng */
kfence_init();
boot_init_stack_canary();

perf_event_init();
profile_init();
call_function_init();
WARN(!irqs_disabled(), \”Interrupts were enabled early\\n\”);

early_boot_irqs_disabled = false;
local_irq_enable();/* 使能中断 */

kmem_cache_init_late();/* slab 初始化，slab 是 Linux 内存分配器 */

/*
* 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.
*/
/* 初始化控制台，之前 printk 打印的信息都存放
* 缓冲区中，并没有打印出来。只有调用此函数
* 初始化控制台以后才能在控制台上打印信息。
*/
console_init();
if (panic_later)
panic(\”Too many boot %s vars at `%s\’\”, panic_later,
panic_param);

lockdep_init();

/*
* Need to run this when irqs are enabled, because it wants
* to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
* too:
*/
locking_selftest();/* 锁自测 */

/*
* This needs to be called before any devices perform DMA
* operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will
* mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will
* not cause \”plain-text\” data to be decrypted when accessed.
*/
mem_encrypt_init();

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
pr_crit(\”initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) – disabling it.\\n\”,
page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)),
min_low_pfn);
initrd_start = 0;
}
#endif
setup_per_cpu_pageset();
numa_policy_init();
acpi_early_init();
if (late_time_init)
late_time_init();
sched_clock_init();
/* 测定 BogoMIPS 值，可以通过 BogoMIPS 来判断 CPU 的性能
* BogoMIPS 设置越大，说明 CPU 性能越好。
*/
calibrate_delay();
pid_idr_init();
anon_vma_init();/* 生成 anon_vma slab 缓存 */
#ifdef CONFIG_X86
if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES))
efi_enter_virtual_mode();
#endif
thread_stack_cache_init();
cred_init();/* 为对象的每个用于赋予资格(凭证) */
fork_init();/* 初始化一些结构体以使用 fork 函数 */
proc_caches_init();/* 给各种资源管理结构分配缓存 */
uts_ns_init();
key_init();/* 初始化密钥 */
security_init();/* 安全相关初始化 */
dbg_late_init();
net_ns_init();
vfs_caches_init();/* 虚拟文件系统缓存初始化 */
pagecache_init();
signals_init();/* 初始化信号 */
seq_file_init();
proc_root_init();/* 注册并挂载 proc 文件系统 */
nsfs_init();
/* 初始化 cpuset，cpuset 是将 CPU 和内存资源以逻辑性
* 和层次性集成的一种机制，是 cgroup 使用的子系统之一
*/
cpuset_init();
cgroup_init();/* 初始化 cgroup */
taskstats_init_early();/* 进程状态初始化 */
delayacct_init();