linux 3.6 启动源码分析(五) kernel_init进程

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在start_kernel最后的rest_init函数中内核创建了两个内核线程，一个是内核线程的管理者，另一个是内核初始化线程kernel_init.

kernel_init它将完成设备驱动程序的初始化，并调用init_post函数启动用户空间的init进程。

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print ?

1. static int __init kernel_init(void * unused)  
2. {  
3.     /*Wait until kthreadd is all set-up.*/  
4.     wait_for_completion(&kthreadd_done);  
5.     /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */  
6.     gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;  
7.   
8.     /* init can allocate pages on any node */  
9.     set_mems_allowed(node_states[N_HIGH_MEMORY]);  
10.     /* init can run on any cpu. */  
11.     set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_all_mask);  
12.     cad_pid = task_pid(current);  
13.     smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);  
14.     do_pre_smp_initcalls();  
15.     lockup_detector_init();  
16.     smp_init();  
17.     sched_init_smp();  
18.     //以上代码是在SMP系统做准备，激活所有CPU，并开始SMP系统的调度  
19.   
20.     /*do_basic_setup函数主要是初始化设备驱动，完成其他驱动程序（直接编译进内核的模块）的初始化。内核中大部分的启动数据输出（都是各设备的驱动模块输出）都是这里产生的*/  
21.     do_basic_setup();  
22.     /* Open the /dev/console on the rootfs, this should never fail */  
23.     if (sys_open((const char __user *) “/dev/console”, O_RDWR, 0) < 0)  
24.         printk(KERN_WARNING ”Warning: unable to open an initial console.\n”);  
25.     (void) sys_dup(0);  
26.     (void) sys_dup(0);  
27.     /*   
28.      复制两次标准输入（0）的文件描述符（它是上面打开的/dev/console，也就是系统控制台）： 
29.      一个作为标准输出（1） 
30.      一个作为标准出错（2） 
31.      * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all 
32.      * the work 
33.      */  
34.       
35.      /*检查是否有早期用户空间的init程序。如果有，让其执行*/  
36.     if (!ramdisk_execute_command)  
37.         ramdisk_execute_command = ”/init”;  
38.   
39.     if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {  
40.         ramdisk_execute_command = NULL;  
41.         prepare_namespace();  
42.     }  
43.   
44.     /* 
45.      * Ok, we have completed the initial bootup, and 
46.      * we’re essentially up and running. Get rid of the 
47.      * initmem segments and start the user-mode stuff.. 
48.      */  
49.         printk(KERN_NOTICE ”47—”);  
50.   
51.     init_post();//在内核init线程的最后执行了init_post函数，在这个函数中真正启动了用户空间进程init  
52.     return 0;  
53. }  

static int __init kernel_init(void * unused)
{
    /*Wait until kthreadd is all set-up.*/
    wait_for_completion(&kthreadd_done);
    /* Now the scheduler is fully set up and can do blocking allocations */
    gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;

    /* init can allocate pages on any node */
    set_mems_allowed(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
    /* init can run on any cpu. */
    set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_all_mask);
    cad_pid = task_pid(current);
    smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
    do_pre_smp_initcalls();
    lockup_detector_init();
    smp_init();
    sched_init_smp();
    //以上代码是在SMP系统做准备，激活所有CPU，并开始SMP系统的调度

    /*do_basic_setup函数主要是初始化设备驱动，完成其他驱动程序（直接编译进内核的模块）的初始化。内核中大部分的启动数据输出（都是各设备的驱动模块输出）都是这里产生的*/
    do_basic_setup();
    /* Open the /dev/console on the rootfs, this should never fail */
    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);
    /*  
     复制两次标准输入（0）的文件描述符（它是上面打开的/dev/console，也就是系统控制台）：
     一个作为标准输出（1）
     一个作为标准出错（2）
     * check if there is an early userspace init.  If yes, let it do all
     * the work
     */

     /*检查是否有早期用户空间的init程序。如果有，让其执行*/
    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..
     */
        printk(KERN_NOTICE "47---");

    init_post();//在内核init线程的最后执行了init_post函数，在这个函数中真正启动了用户空间进程init
    return 0;
}

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print ?

1. static noinline int init_post(void)  
2. {  
3.     /* need to finish all async __init code before freeing the memory */      
4.     /* 在释放内存前，必须完成所有的异步 __init 代码 */  
5.     async_synchronize_full();  
6.     free_initmem();//释放所有init.* 段中的内存。  
7.       
8.     mark_rodata_ro();//通过修改页表，保证只读数据段为只读属性。大部分构架为空函数  
9.     system_state = SYSTEM_RUNNING;//设置系统状态为运行状态  
10.       
11.     numa_default_policy();//设定NUMA系统的内存访问策略为默认  
12.   
13.     current->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;//设置当前进程（init）为不可以杀进程（忽略致命的信号）  
14.     flush_delayed_fput();  
15.   
16.     if (ramdisk_execute_command) {//如果ramdisk_execute_command有指定的init程序，就执行它  
17.         run_init_process(ramdisk_execute_command);  
18.         printk(KERN_WARNING ”Failed to execute %s\n”,  
19.                 ramdisk_execute_command);  
20.     }  
21.   
22.     /* 
23.      * We try each of these until one succeeds. 
24.      * The Bourne shell can be used instead of init if we are 
25.      * trying to recover a really broken machine. 
26.      我们尝试以下的每个函数，直到函数成功执行. 
27.     如果我们试图修复一个真正有问题的设备， 
28.     Bourne shell 可以替代init进程。 
29.     */  
30.       
31.     if (execute_command) {  
32.         run_init_process(execute_command);  
33.         printk(KERN_WARNING ”Failed to execute %s.  Attempting ”  
34.                     ”defaults…\n”, execute_command);  
35.     }  
36.     run_init_process(”/sbin/init”);  
37.     run_init_process(”/etc/init”);  
38.     run_init_process(”/bin/init”);  
39.     run_init_process(”/bin/sh”);  
40.   
41.     panic(”No init found.  Try passing init= option to kernel. ”  
42.           ”See Linux Documentation/init.txt for guidance.”);  
43. }  

static noinline int init_post(void)
{
    /* need to finish all async __init code before freeing the memory */    
    /* 在释放内存前，必须完成所有的异步 __init 代码 */
    async_synchronize_full();
    free_initmem();//释放所有init.* 段中的内存。

    mark_rodata_ro();//通过修改页表，保证只读数据段为只读属性。大部分构架为空函数
    system_state = SYSTEM_RUNNING;//设置系统状态为运行状态

    numa_default_policy();//设定NUMA系统的内存访问策略为默认

    current->signal->flags |= SIGNAL_UNKILLABLE;//设置当前进程（init）为不可以杀进程（忽略致命的信号）
    flush_delayed_fput();

    if (ramdisk_execute_command) {//如果ramdisk_execute_command有指定的init程序，就执行它
        run_init_process(ramdisk_execute_command);
        printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",
                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.
     我们尝试以下的每个函数，直到函数成功执行.
    如果我们试图修复一个真正有问题的设备，
    Bourne shell 可以替代init进程。
    */

    if (execute_command) {
        run_init_process(execute_command);
        printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s.  Attempting "
                    "defaults...\n", execute_command);
    }
    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. "
          "See Linux Documentation/init.txt for guidance.");
}

至此，内核的初始化结束，正式进入了用户空间的初始化过程至此，内核的初始化结束，正式进入了用户空间的初始化过程至此，内核的初始化结束，正式进入了用户空间的初始化过程，在kernel_init线程中调用的do_basic_setup()函数会去初始化设备驱动，完成其他驱动程序（直接编译进内核的模块）的初始化。内核中大部分的启动数据输出（都是各设备的驱动模块输出）都是这里产生的。是我们驱动工程师需要重点关注的函数。