linux内核初始化及启动之start_kernel

 

　Linux的源代码可以从得到，或者你可以查看linux代码交叉引用网站： 进行在线的代码查看，这是一个很好的工具网站。

　　在start_kernel中将调用到大量的init函数，来完成内核的各种初始化。如：

page_address_init();
sched_init();
page_alloc_init();
init_IRQ();
softirq_init();
console_init();
calibrate_delay();
vfs_caches_init(num_physpages);
rest_init();

　　具体内容可以参考[source/init/main.c]

Linux version 2.4.22-uc0 (root@local) (gcc version 2.95.3 20010315 (release)) #33 .?1.. 20 12:09:106

　　上面的代码输出信息，是跟踪linux代码分析后得到的，进入init目录下的main.c的start_kernel启动函数.

　　嵌入式linux使用的是linux内核版本为2.4.22

　　linux source code代码中start_kernel中输出的linux_banner信息。这个信息是每个linux kernel都会打印一下的信息，如果你没有把这句去掉的话。

Found bootloader memory map at 0x10000fc0.

　　bootloader经过内存映射后的地址为：0x10000fc0, 按上面的地址换算方法，1后面有7个0，那么虚拟地址256M左右处。

Processor: ARM pt110 revision 0

　　pT110是ARM微处理器arm核的一种，另一种为pT100。此处为显示ARM的类型。

On node 0 totalpages: 20480
zone(0): 20480 pages.
zone(0): Set minimum memory threshold to 12288KB
Warning: wrong zone alignment (0x90080000, 0x0000000c, 0x00001000)
zone(1): 0 pages.
zone(2): 0 pages.

　　预留内存大小，在节点0上总共20页, zone(0) 设置最小内存为12MB, zone(1)和zone(2)为0页。警告：对齐不正确

Kernel command line: root=/dev/mtdblock3

　　Kernel 启动命令设为：/dev/mtdblock3（在后面的说明中会看到mtdblock3是指的flash上的romfs分区。），用来指定根文件系统所在的位置，kernel会将块设备mtdblock3当作文件系统来处理。

　　也就是说，内核会根据上面的kernel命令行，知道只读文件系统romfs将是根文件系统rootfs。

　　start_kernel(void)中输出的上面的这句信息。

　　这行命令是在linux内核启动过程中都会输出的一句。

Console: colour dummy device 80x30

　　代码中console_init()的输出信息, 显示控制台属性：一般使用VGA text console，标准是80 X 25行列的文本控制台，这里是对属性进行了设置。

serial_xx: setup_console @ 115

　　串口设置值为115200，此为波特率输出信息。对串口设置的信息做一个打印的动作，在调试时会非常有用。

Calibrating delay loop... 82.94 BogoMIPS

　　Calibrate:校准, 进入时延校准循环。检查CPU的MIPS(每秒百万条指令)，Bogo是Bogus(伪)的意思。这里是对CPU进行一个实时测试，来得到一个大体的MIPS数值

　　Bogomips,是由linus Torvalds写的, 是Linux操作系统中衡量计算机处理器运行速度的一种尺度。提供这种度量的程序被称为BogoMips，当启动计算机时，BogoMips能显示系统选项是否处于最佳性能。

　　linux内核中有一个函数calibrate_delay（）,它可以计算出cpu在一秒钟内执行了多少次一个极短的循环，计算出来的值经过处理后得到BogoMIPS值

　　你可以将计算机的bogomips与计算机处理器的bogomips进行比较。Torvalds称这个程序为BogoMips来暗示两台计算机间的性能度量是错误的，因为并非所有起作用因素都能被显示出来或被认可。尽管计算机基准中经常用到MIPS，但环境的变化容易导致度量的错误。Bogomips能测出一秒钟内某程序运行了多少次。

　　察看/proc/cpuinfo文件中的最后一行也能得到这个数值。

　　上面这个输出，在所有的linux系统启动中都会打印出来。

　　进入内存初始化

mem_init(void), [arch/i386/mm/init.c]
Memory: 80MB = 80MB total
Memory: 76592KB available (1724K code, 2565K data, 72K init)

　　当前内存使用情况，将列出总的内存大小, 及分配给内核的内存大小:包括代码部分，数据部分，初始化部分,总共刚好4M。请留意此处的内核的内存大小的各个值。

　　进入虚拟文件系统VFS初始化

vfs_caches_init()
Dentry cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes)
Inode cache hash table entries: 8192 (order: 4, 65536 bytes)
Mount cache hash table entries: 512 (order: 0, 4096 bytes)
Buffer cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Page-cache hash table entries: 32768 (order: 5, 131072 bytes)

　　名词：

　　① Dentry：目录数据结构

　　② Inode：i节点

　　③ Mount cache：文件系统加载缓冲

　　④ buffer cache：内存缓冲区

　　⑤ Page Cache：页缓冲区

　　Dentry目录数据结构(目录入口缓存),提供了一个将路径名转化为特定的dentry的一个快的查找机制,Dentry只存在于RAM中；
i节点(inode)数据结构存放磁盘上的一个文件或目录的信息，i节点存在于磁盘驱动器上;存在于RAM中的i节点就是VFS的i节点，dentry所包含的指针指向的就是它；

　　buffer cache内存缓冲区，类似kupdated，用来在内存与磁盘间做缓冲处理；

　　Page Cache 用来加快对磁盘上映像和数据的访问。

　　在内存中建立各个缓冲hash表，为kernel对文件系统的访问做准备。

　　VFS（virtual filesystem switch）虚拟文件切换目录树有用到类似这样的结构表。

　　上面的输出信息，在一般的linux启动过程中都会看到。

　　POSIX conformance testing by UNIFIX

　　conformance:顺应, 一致。即POSIX适应性检测。UNIFIX是一家德国的技术公司，Linux 原本要基于 POSIX.1 的, 但是 POSIX 不是免费的, 而且 POSIX.1 证书相当昂贵. 这使得 Linux 基于 POSIX 开发相当困难. Unifix公司(Braunschweig, 德国) 开发了一个获得了 FIPS 151-2 证书的 Linux 系统. 这种技术用于 Unifix 的发行版 Unifix Linux 2.0 和 Lasermoon 的 Linux-FT。

　　在2.6的内核中就将上面的这句输出给拿掉了。

 

原文：http://hi.baidu.com/ueszx/blog/item/a6484e3992b12cf63b87ce36.html