解析start_kernel函數(shù)

上次我們寫過了 Linux 啟動詳細流程，這次單獨解析 start_kernel 函數(shù)。

如下請參考注釋：

Linux kernel-6.1/init/main.c

__visible無效__init __no_sanitize_address start_kernel（無效）
{
 字符 *command_line;
 字符 *after_dashes;

 set_task_stack_end_magic(&init_task);/*設(shè)置任務(wù)棧結(jié)束魔術(shù)數(shù)，用于棧溢出檢測*/
 smp_setup_processor_id();/*跟 SMP 有關(guān)(多核處理器)，設(shè)置處理器 ID*/
 debug_objects_early_init();/* 做一些和 debug 有關(guān)的初始化 */
 init_vmlinux_build_id（）;

 cgroup_init_early();/* cgroup 初始化，cgroup 用于控制 Linux 系統(tǒng)資源*/

 local_irq_disable();/* 關(guān)閉當前 CPU 中斷 */
 early_boot_irqs_disabled = 真;

 /*
  * 中斷仍處于禁用狀態(tài)。進行必要的設(shè)置，然后
  * 啟用它們。
  * 中斷關(guān)閉期間做一些重要的操作，然后打開中斷
  */
 boot_cpu_init();/* 跟 CPU 有關(guān)的初始化 */
 page_address_init();/* 頁地址相關(guān)的初始化 */
 pr_notice("%s", linux_banner);/* 打印 Linux 版本號、編譯時間等信息 */
 early_security_init（）;
 
 /* 系統(tǒng)架構(gòu)相關(guān)的初始化，此函數(shù)會解析傳遞進來的
 * ATAGS 或者設(shè)備樹(DTB)文件。 會根據(jù)設(shè)備樹里面
 * 的 model 和 compatible 這兩個屬性值來查找
 * Linux 是否支持這個單板。 此函數(shù)也會獲取設(shè)備樹
 * 中 chosen 節(jié)點下的 bootargs 屬性值來得到命令
 * 行參數(shù)，也就是 uboot 中的 bootargs 環(huán)境變量的
 * 值，獲取到的命令行參數(shù)會保存到 command_line 中
 */
 setup_arch(&command_line);
 setup_boot_config();
 setup_command_line(command_line);/* 存儲命令行參數(shù) */
 
 /* 如果只是 SMP(多核 CPU)的話，此函數(shù)用于獲取
 * CPU 核心數(shù)量，CPU 數(shù)量保存在變量 nr_cpu_ids 中。
 */
 setup_nr_cpu_ids();
 setup_per_cpu_areas();/* 在 SMP 系統(tǒng)中有用，設(shè)置每個 CPU 的 per-cpu 數(shù)據(jù) */
 smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
 boot_cpu_hotplug_init();

 build_all_zonelists(NULL);/* 建立系統(tǒng)內(nèi)存頁區(qū)(zone)鏈表 */
 page_alloc_init();/* 處理用于熱插拔 CPU 的頁 */

 /* 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 參數(shù) */
 after_dashes = parse_args("Booting kernel",
      static_command_line, __start___param,
      __stop___param - __start___param,
      -1, -1, NULL, &unknown_bootoption);
 print_unknown_bootoptions（）;
 如果（！IS_ERR_OR_NULL（after_dashes））
  parse_args（“Setting init args”， after_dashes， NULL， 0， -1， -1，
      空，set_init_arg）;
 如果 （extra_init_args）
  parse_args（“設(shè)置額外的初始化參數(shù)”， extra_init_args，
      空， 0， -1， -1， 空， set_init_arg）;

 /* 架構(gòu)和非計時 rng init，在分配器 init 之前 */
 random_init_early（command_line）;

 /*
  * 這些使用大型引導分配，并且必須在
  * kmem_cache_init（）
  */
 setup_log_buf(0);/* 設(shè)置 log 使用的緩沖區(qū)*/
 vfs_caches_init_early(); /* 預先初始化 vfs(虛擬文件系統(tǒng))的目錄項和索引節(jié)點緩存*/
 sort_main_extable();/* 定義內(nèi)核異常列表 */
 trap_init();/* 完成對系統(tǒng)保留中斷向量的初始化 */
 mm_init();/* 內(nèi)存管理初始化 */

 ftrace_init（）;

 /* trace_printk可以在此處啟用 */
 early_trace_init（）;

 /*
  * 在啟動任何中斷之前設(shè)置調(diào)度程序（例如
  * 定時器中斷）。完整的拓撲設(shè)置發(fā)生在 smp_init（）
  * 時間 - 但與此同時，我們?nèi)匀挥幸粋€正常運行的調(diào)度程序。
  */
 sched_init();/* 初始化調(diào)度器，主要是初始化一些結(jié)構(gòu)體 */

 if （WARN（！irqs_disabled（），
   “中斷*非常*早啟用，修復它\\n”））
  local_irq_disable();/* 檢查中斷是否關(guān)閉，如果沒有的話就關(guān)閉中斷 */
 radix_tree_init();/* 基數(shù)樹相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化 */
 maple_tree_init（）;

 /*
  * 在設(shè)置工作隊列之前設(shè)置內(nèi)務(wù)管理以允許未綁定
  *工作隊列考慮非家政。
  */
 housekeeping_init（）;

 /*
  * 允許工作隊列創(chuàng)建和工作項排隊/取消
  *早。 工作項執(zhí)行取決于 kthreads 并在之后開始
  * workqueue_init（）。
  */
 workqueue_init_early（）;

 rcu_init();/* 初始化 RCU，RCU 全稱為 Read Copy Update(讀-拷貝修改) */

 /* 在此之后可以使用跟蹤事件 */
 trace_init();/* 跟蹤調(diào)試相關(guān)初始化 */

 如果 （initcall_debug）
  initcall_debug_enable（）;

 context_tracking_init（）;
 /* 在 init_ISA_irqs（） 之前初始化一些鏈接 */
 
 /* 初始中斷相關(guān)初始化,主要是注冊 irq_desc 結(jié)構(gòu)體變
 * 量，因為 Linux 內(nèi)核使用 irq_desc 來描述一個中斷。
 */
 early_irq_init（）;
 init_IRQ();/* 中斷初始化 */
 tick_init();/* tick 初始化 */
 rcu_init_nohz（）;
 init_timers();/* 初始化定時器 */
 srcu_init（）;
 hrtimers_init();/* 初始化高精度定時器 */
 softirq_init();/* 軟中斷初始化 */
 timekeeping_init（）;
 time_init();/* 初始化系統(tǒng)時間 */

 /* 這必須在計時初始化之后 */
 random_init（）;

 /* 這些使用完全初始化的 rng */
 kfence_init（）;
 boot_init_stack_canary（）;

 perf_event_init（）;
 profile_init（）;
 call_function_init（）;
 WARN（！irqs_disabled（）， “中斷已提前啟用\\n”）;

 early_boot_irqs_disabled = 假;
 local_irq_enable();/* 使能中斷 */

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

 /*
  *黑客警報！這還早。我們之前正在啟用控制臺
  *我們已經(jīng)完成了PCI設(shè)置等，console_init（）必須知道
  *這。但我們確實希望盡早輸出，以防出現(xiàn)問題。
  */
 /* 初始化控制臺，之前 printk 打印的信息都存放
  * 緩沖區(qū)中，并沒有打印出來。 只有調(diào)用此函數(shù)
  * 初始化控制臺以后才能在控制臺上打印信息。
  */
 console_init（）;
 如果 （panic_later）
  panic（“'%s'處的引導 %s 變量過多”，panic_later，
        panic_param）;

 lockdep_init（）;

 /*
  * 啟用 irqs 時需要運行它，因為它想要
  * 自檢 [硬/軟]-IRQS 開/關(guān)鎖定反轉(zhuǎn)錯誤
  *太：
  */
 locking_selftest();/* 鎖自測 */ 

 /*
  * 這需要在任何設(shè)備執(zhí)行 DMA 之前調(diào)用
  * 可能使用 SWIOTLB 退回緩沖區(qū)的操作。它將
  * 將反彈緩沖區(qū)標記為已解密，以便它們的使用將
  * 不會導致“純文本”數(shù)據(jù)在訪問時被解密。
  */
 mem_encrypt_init（）;

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 如果 （initrd_start && ！initrd_below_start_ok &&
     page_to_pfn（virt_to_page（（void *）initrd_start）） < min_low_pfn） {
  pr_crit（“初始化已覆蓋 （0x%08lx < 0x%08lx） - 禁用它。\\n”，
      page_to_pfn（virt_to_page（（無效 *）initrd_start）），
      min_low_pfn）;
  initrd_start = 0;
 }
#endif
 setup_per_cpu_pageset（）;
 numa_policy_init（）;
 acpi_early_init（）;
 如果 （late_time_init）
  late_time_init（）;
 sched_clock_init（）;
 /* 測定 BogoMIPS 值，可以通過 BogoMIPS 來判斷 CPU 的性能
 * BogoMIPS 設(shè)置越大，說明 CPU 性能越好。
 */
 calibrate_delay（）;
 pid_idr_init（）;
 anon_vma_init();/* 生成 anon_vma slab 緩存 */ 
#ifdef CONFIG_X86
 如果 （efi_enabled（EFI_RUNTIME_SERVICES））
  efi_enter_virtual_mode（）;
#endif
 thread_stack_cache_init（）;
 cred_init();/* 為對象的每個用于賦予資格(憑證) */
 fork_init();/* 初始化一些結(jié)構(gòu)體以使用 fork 函數(shù) */
 proc_caches_init();/* 給各種資源管理結(jié)構(gòu)分配緩存 */
 uts_ns_init（）;
 key_init();/* 初始化密鑰 */
 security_init();/* 安全相關(guān)初始化 */
 dbg_late_init（）;
 net_ns_init（）;
 vfs_caches_init();/* 虛擬文件系統(tǒng)緩存初始化 */
 pagecache_init（）;
 signals_init();/* 初始化信號 */
 seq_file_init（）;
 proc_root_init();/* 注冊并掛載 proc 文件系統(tǒng) */
 nsfs_init（）;
 /* 初始化 cpuset，cpuset 是將 CPU 和內(nèi)存資源以邏輯性
 * 和層次性集成的一種機制，是 cgroup 使用的子系統(tǒng)之一
 */
 cpuset_init（）;
 cgroup_init();/* 初始化 cgroup */
 taskstats_init_early();/* 進程狀態(tài)初始化 */
 delayacct_init（）;

 poking_init（）;
 check_bugs();/* 檢查寫緩沖一致性 */

 acpi_subsystem_init（）;
 arch_post_acpi_subsys_init（）;
 kcsan_init（）;

 /* 做其余的不__init，我們現(xiàn)在還活著 */
 /* 調(diào)用 rest_init 函數(shù) */
 /* 創(chuàng)建 init、kthread、idle 線程 */
 arch_call_rest_init（）;

 prevent_tail_call_optimization（）;
}```