[原创]Linux arm 启动 c语言部分详解第四讲

Linux arm 启动 c语言部分详解第四讲（from setup_per_cpu_areas();）

Written by leeming

上面的setup_arch花了我们大量的篇幅，现在我们要继续往前推进了。

注：黑色为主线，蓝色为函数的一级展开，红色是注意重要的地方。

//因为我们没有定义CONFIG_SMP，所以这两个函数都为空

       setup_per_cpu_areas();

       smp_prepare_boot_cpu();

 

       /*

        * 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.

        */

       //和进程初始化有关的函数，进程是任何操作系统的一个大点，因此这部分内容还是很多的，我这次主要是讲解c语言的启动，所以这部分暂时会比较浅的涉及，以后有机会也详细谈到

       sched_init();

{

       runqueue_t *rq;

       int i, j, k;

 

       for_each_cpu(i) {

              prio_array_t *array;

              //获取每个cpu的运行队列结构体runqurere_t

              rq = cpu_rq(i);

              spin_lock_init(&rq->lock);

             

              rq->nr_running = 0;//该队列中可运行的进程数

 

              //prio_array_t *active, *expired, arrays[2];

              rq->active = rq->arrays;

              rq->expired = rq->arrays + 1;

              rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;

 

              /*此处删除了smp的内容*/

             

              atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);

 

              //初始化active和expired队列位图，将优先队列中的0-(MAX_PRIO-1)清0

              //将MAX_PRIO对应的置1

              for (j = 0; j < 2; j++) {

                     array = rq->arrays + j;

                     for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {

                            INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);

                            __clear_bit(k, array->bitmap);

                     }

                     // delimiter for bitsearch

                     __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);

              }

       }

 

       /*

        * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:

        */

       atomic_inc(&init_mm.mm_count);

       //啥都没做

       enter_lazy_tlb(&init_mm, current);

 

       /*

        * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be

        * called from this thread, however somewhere below it might be,

        * but because we are the idle thread, we just pick up running again

        * when this runqueue becomes "idle".

        */

        //初始化当前进程，也就是idle进程

       init_idle(current, smp_processor_id());

}

/*

        * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely

        * fragile until we cpu_idle() for the first time.

        */

        //禁止抢占，原因如上

       preempt_disable();

      

       build_all_zonelists();

       //处理器热插拔时的失控函数，类似变频时相应的驱动模块做出的反应，显然嵌入式中不可能用到

       page_alloc_init();

//打印启动参数，也就是我们再setup_arch中获得的参数，这里只是打印，对参数的分析就在printk下面

       printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);

       //再次分析参数，之前在setup_arch里面也做了一次，但那次只是得到我们的内存信息

       parse_early_param();

       parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,

                 __stop___param - __start___param,

                 &unknown_bootoption);

      

       sort_main_extable();

       //将中断向量表所在的区域(链接的时候的位置不可能是0xffff0000)的内容搬运至0xffff0000;将中断处理部分的代码搬运至0xffff0200处。

       trap_init();

       rcu_init();

       init_IRQ();

{

       struct irqdesc *desc;

       int irq;

 

#ifdef CONFIG_SMP

       bad_irq_desc.affinity = CPU_MASK_ALL;

       bad_irq_desc.cpu = smp_processor_id();

#endif

 

       //NR_IRQS在我们的4020中定义为32个中断，arm本身最多支持128个

       for (irq = 0, desc = irq_desc; irq < NR_IRQS; irq++, desc++) {

       //将这些中断初始化为bad_irq_desc

              *desc = bad_irq_desc;

              INIT_LIST_HEAD(&desc->pend);

       }

 

       //init_arch_irq是一个全局的函数指针，它初始化的时候是一个空函数

       //但是在setup_arch中把它指向了我们4020的函数，init_arch_irq = mdesc->init_irq;

       //也就是在arch/arm/mach-sep4020/irq.c中的sep4020_init_irq,这里重新对我们所有的中断进行初始化

       init_arch_irq();

}

pidhash_init();

       init_timers();

{

              //这个函数就是timers_nb这个结构体的call函数

       timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,

                            (void *)(long)smp_processor_id());

       //这个是用的机制和cpufreq的机制是一样的，通过notifier_chain_register(&cpu_chain, nb)注册的；

       //只不过这里的链是cpu_chain,而cpufreq是其他的链

       register_cpu_notifier(&timers_nb);

       //设置软中断行动函数描述结构变量softirq_vec[=1](系统定时器)的设置

       //也就是设置timer定时器到期之后的处理函数

       open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);

}

       //其中函数 hrtimers_init() 和高精度时钟相关

       hrtimers_init();

       //和init_timers最后部分是softirq类似，只不过在那里是初始化=1的时候；

       //在softirq_init中是初始化=6, =0的情况,对于整个软中断来说有以下几种情况

       /*    enum

       {

       HI_SOFTIRQ=0,

       TIMER_SOFTIRQ,

       NET_TX_SOFTIRQ,

       NET_RX_SOFTIRQ,

       BLOCK_SOFTIRQ,

       TASKLET_SOFTIRQ

       };*/

       softirq_init();

 

       //调用arch/arm/kernel/time.c中的time_init;它首先会检查system_timer这个全局结构体的偏移是否为空

       //system_timer和我们之前在init_IRQ中提到的init_arch_irq类似，也是在setup_arch中赋值的

       //system_timer = mdesc->timer;所以之前一直强调setup_arch是一个非常重要的函数，和我们处理器的移植紧密相关的

       time_init();

 

 

至此，虽然start_kernel的函数只分析了一小部分，但是和平台和处理器相关的部分已经基本完毕，相信看完了这几讲，你会清楚的知道对于arch/arm/mach-sep4020中的那些文件为什么要那么写，是不是可以优化（肯定可以），知其然，知其所以然。