嵌入式 uboot引導kernel，kernel引導fs【轉】
轉自：http://www.cnblogs.com/lidabo/p/5383934.html#3639633
1、uboot引導kernel：
u-boot中有個bootm命令，它可以引導內存中的應用程序映像（Kernel），bootm命令對應
common/cmd_bootm.c中的do_bootm（）函數，此函數實現下面幾個功能：
1)讀flash中的內核映像文件
2)解壓內核
3)校驗內核
4)跳到內核執行（調用do_bootm_linux（）函數）
{
1、Stage1 start.S代碼結構 u-boot的stage1代碼通常放在start.S文件中，他用匯編語言寫成，其主要代碼部分如下
（1） 定義入口。：
該工作通過修改連接器腳本來完成。
（2）設置異常向量（Exception Vector）。
（3）設置CPU的速度、時鐘頻率及終端控制寄存器。
（4）初始化內存控制器。
（5）將ROM中的程序復制到RAM中。
（6）初始化堆棧。
（7）轉到RAM中執行，該工作可使用指令ldr pc來完成。
2、Stage2 C語言代碼部分 lib_arm/board.c中的start arm boot是C語言開始的函數也是整個啟動代碼中C語言的主函數，同時還是整個u-boot（armboot）的主函數，該函數只要完成如下操作：
（1）調用一系列的初始化函數。
（2）初始化Flash設備。
（3）初始化系統內存分配函數。
（4）如果目標系統擁有NAND設備，則初始化NAND設備。
（5）如果目標系統有顯示設備，則初始化該類設備。
（6）初始化相關網絡設備，填寫IP、MAC地址等。
（7）進去命令循環（即整個boot的工作循環），接受用戶從串口輸入的命令，然後進行相應的工作。
}
2、kernel引導fs：
1)獲得可運行的Linux內核
2)內核裝載時的內存空間映射
3)內核啟始相關文件分析
4)arch/i386/boot/bootsect.S
5)arch/i386/boot/setup.S
6)arch/i386/boot/compressed/head.S
7)arch/i386/kernel/head.S
8)start_kernel {
在start_kernel()函數中：
輸出Linux版本信息（printk(_banner)）
設置與體系結構相關的環境（setup_arch()）
頁表結構初始化（paging_init()）
使用"arch/alpha/kernel/entry.S"中的入口點設置系統自陷入口（trap_init()）
使用alpha_mv結構和entry.S入口初始化系統IRQ（init_IRQ()）
核心進程調度器初始化（包括初始化幾個缺省的Bottom-half，sched_init()）
時間、定時器初始化（包括讀取CMOS時鐘、估測主頻、初始化定時器中斷等，time_init()）
提取並分析核心啟動參數（從環境變量中讀取參數，設置相應標誌位等待處理，（parse_options()）
控制臺初始化（為輸出信息而先於PCI初始化，console_init()）
剖析器數據結構初始化（prof_buffer和prof_len變量）
核心Cache初始化（描述Cache信息的Cache，kmem_cache_init()）
延遲校準（獲得時鐘jiffies與CPU主頻ticks的延遲，calibrate_delay()）
內存初始化（設置內存上下界和頁表項初始值，mem_init()）
創建和設置內部及通用cache（"slab_cache"，kmem_cache_sizes_init()）
創建uid taskcount SLAB cache（"uid_cache"，uidcache_init()）
創建文件cache（"files_cache"，filescache_init()）
創建目錄cache（"dentry_cache"，dcache_init()）
創建與虛存相關的cache（"vm_area_struct"，"mm_struct"，vma_init()）
塊設備讀寫緩沖區初始化（同時創建"buffer_head"cache用戶加速訪問，buffer_init()）
創建頁cache（內存頁hash表初始化，page_cache_init()）
創建信號隊列cache（"signal_queue"，signals_init()）
初始化內存inode表（inode_init()）
創建內存文件描述符表（"filp_cache"，file_table_init()）
檢查體系結構漏洞（對於alpha，此函數為空，check_bugs()）
SMP機器其余CPU（除當前引導CPU）初始化（對於沒有配置SMP的內核，此函數為空，smp_init()）
啟動init過程（run_init_process() 創建第一個核心線程，調用init()函數，原執行序列調用cpu_idle() 等待調度，init()）
至此start_kernel()結束，基本的核心環境已經建立起來了。
}
9)第一個內核線程 - kernel_init
三、start_kernel函數流程：
asmlinkage void __init start_kernel(void)
{
char * command_line;
extern const struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
smp_setup_processor_id();//首先判斷是否是SMP （對稱多處理器）對單核SOC來說，mpidr = 0;
/*
* Need to run as early as possible, to initialize the
* lockdep hash:
*/
lockdep_init(); //只初始化該哈希表一次
debug_objects_early_init();
/*
* Set up the the initial canary ASAP:
*/
boot_init_stack_canary();//stack_canary的是帶防止棧溢出攻擊保護的堆棧
/**
* cgroup_init_early - cgroup initialization at system boot
*
* Initialize cgroups at system boot, and initialize any
* subsystems that request early init.
*/
cgroup_init_early();
local_irq_disable();
early_boot_irqs_disabled = true;
/*
* Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
* enable them
*/
//初始化time ticket，時鐘
tick_init();
//用以啟動的CPU進行初始化。也就是初始化CPU0
boot_cpu_init();
//初始化頁面
page_address_init();
printk(KERN_NOTICE "%s", linux_banner);
//CPU架構相關的初始化
setup_arch(&command_line);
//初始化內存管理
mm_init_owner(&init_mm, &init_task);
mm_init_cpumask(&init_mm);
//處理啟動命令行
setup_command_line(command_line);
//可能多余的初始化可能去判斷cpu的最大支持個數
setup_nr_cpu_ids();
//為每個CPU開辟一塊區域？
setup_per_cpu_areas();
//準備boot_cpu.如果是SMP環境，則設置boot CPU的一些數據。在引導過程中使用的CPU稱為boot CPU
smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
//Linux將所有物理內存分為三個區，ZONE_DMA, ZONE_NORMAM, ZONE_HIGHMEM
build_all_zonelists(NULL);
//初始化page allocation相關結構
page_alloc_init();
printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", boot_command_line);
//解 析啟動參數
parse_early_param();
parse_args("Booting kernel", static_command_line, __start___param,
__stop___param - __start___param,
&unknown_bootoption);
/*
* These use large bootmem allocations and must precede
* kmem_cache_init()
*/
setup_log_buf(0);
//初始化process ID hash表
pidhash_init();
//文件系統caches預初始化
vfs_caches_init_early();
//初始化exception table
sort_main_extable();
//初始化trap，用以處理錯誤執行代碼
trap_init();
//初始化內存管理
mm_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.
*/
//進程調度初始化
sched_init();
/*
* Disable preemption - early bootup scheduling is extremely
* fragile until we cpu_idle() for the first time.
*/
// 後當前進程將不能被強搶占
preempt_disable();
/*判斷中斷是否關閉，若打開則關閉中斷*/
if (!irqs_disabled()) {
printk(KERN_WARNING "start_kernel(): bug: interrupts were "
"enabled *very* early, fixing it\n");
local_irq_disable();
}
idr_init_cache();
perf_event_init();
//Read_Copy_Update機制初始 /*初始化互斥機制*/
rcu_init();
radix_tree_init();
/*中斷向量的初始化*/
/* init some links before init_ISA_irqs() */
early_irq_init();
//初始化中斷
init_IRQ();
prio_tree_init();
/*初始化定時器*/
init_timers();
// 初始化高精時鐘
hrtimers_init();
// 初始化軟中斷
softirq_init();
// 初始化時鐘源
timekeeping_init();
/*初始化系統時鐘*/
time_init();
/* 對內核的profile（一個內核性能調式工具）功能進行初始化 */
profile_init();
call_function_init();//???
if (!irqs_disabled())
printk(KERN_CRIT "start_kernel(): bug: interrupts were "
"enabled early\n");
early_boot_irqs_disabled = false;
/*打開IRQ中斷*/
local_irq_enable();
/* Interrupts are enabled now so all GFP allocations are safe. */
gfp_allowed_mask = __GFP_BITS_MASK;
//初始化CPU Cache
kmem_cache_init_late();
/*
* 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console
console_init();
if (panic_later)
panic(panic_later, panic_param);
lockdep_info();
/*
* Need to run this when irqs are enabled, because it wants
* to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs
* too:
*/
//自測試鎖
locking_selftest();
#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
if (initrd_start && !initrd_below_start_ok &&
page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) {
printk(KERN_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
//頁面初始
page_cgroup_init();
//頁面分配debug啟用
enable_debug_pagealloc();
debug_objects_mem_init();
//memory leak 偵測初始化
kmemleak_init();
//設置每個CPU的頁面集合
setup_per_cpu_pageset();
numa_policy_init();
if (late_time_init)
late_time_init();
//初始化調度時鐘
sched_clock_init();
/*校驗延時函數的精確度*/
calibrate_delay();
/*進程號位圖初始化，一般用一個page來只是所有的進程PID占用情況*/
pidmap_init();
//anonymous page?什麽意思？
anon_vma_init();
#ifdef CONFIG_X86
if (efi_enabled)
efi_enter_virtual_mode();
#endif
//初始化thread info
thread_info_cache_init();
//credential
cred_init();
//初始化fork
fork_init(totalram_pages);
//初始化/proc的cache?
proc_caches_init();
buffer_init();
key_init();
security_init();
dbg_late_init();
//文件系統cache初始化
vfs_caches_init(totalram_pages);
signals_init();
/* rootfs populating might need page-writeback */
page_writeback_init();
#ifdef CONFIG_PROC_FS
proc_root_init();//本文件系統??
#endif
cgroup_init();
cpuset_init();
taskstats_init_early();
delayacct_init();
check_bugs();
acpi_early_init(); /* before LAPIC and SMP init */
//simple firmware interface
sfi_init_late();
ftrace_init();
/* Do the rest non-__init‘ed, we‘re now alive */
rest_init();
}嵌入式 uboot引導kernel，kernel引導fs【轉】