Linux arm啟動c語言部分詳解第四講(from setup_per_cpu_areas();)

Written by leeming

上面的setup_arch花了我們大量的篇幅，現在我們要繼續往前推進了。

注：黑色為主線，藍色為函數的一級展開，紅色是注意重要的地方。

//因為我們沒有定義CONFIG_SMP，所以這兩個函數都為空

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.

*/

//和進程初始化有關的函數，進程是任何操作系統的一個大點，因此這部分內容還是很多的，我這次主要是講解c語言的啟動，所以這部分暫時會比較淺的涉及，以后有機會也詳細談到

sched_init();

{

runqueue_t *rq;

int i, j, k;

for_each_cpu(i) {

prio_array_t *array;

//獲取每個cpu的運行隊列結構體runqurere_t

rq = cpu_rq(i);

spin_lock_init(&rq->lock);

rq->nr_running = 0;//該隊列中可運行的進程數

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

rq->active = rq->arrays;

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

rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;

/*此處刪除了smp的內容*/

atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);

//初始化active和expired隊列位圖，將優先隊列中的0-(MAX_PRIO-1)清0

//將MAX_PRIO對應的置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);

//啥都沒做

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".

*/

//初始化當前進程，也就是idle進程

init_idle(current, smp_processor_id());

}

/*

* Disable preemption - early bootup scheduling is extremely

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

*/

//禁止搶占，原因如上

preempt_disable();

build_all_zonelists();

//處理器熱插拔時的失控函數，類似變頻時相應的驅動模塊做出的反應，顯然嵌入式中不可能用到

page_alloc_init();

//打印啟動參數，也就是我們再setup_arch中獲得的參數，這里只是打印，對參數的分析就在printk下面

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

//再次分析參數，之前在setup_arch里面也做了一次，但那次只是得到我們的內存信息

parse_early_param();

parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,

__stop___param - __start___param,

&unknown_bootoption);

sort_main_extable();

//將中斷向量表所在的區域(鏈接的時候的位置不可能是0xffff0000)的內容搬運至0xffff0000;將中斷處理部分的代碼搬運至0xffff0200處。

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在我們的4020中定義為32個中斷，arm本身最多支持128個

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

//將這些中斷初始化為bad_irq_desc

*desc = bad_irq_desc;

INIT_LIST_HEAD(&desc->pend);

}

//init_arch_irq是一個全局的函數指針，它初始化的時候是一個空函數

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

//也就是在arch/arm/mach-sep4020/irq.c中的sep4020_init_irq,這里重新對我們所有的中斷進行初始化

init_arch_irq();

}

pidhash_init();

init_timers();

{

//這個函數就是timers_nb這個結構體的call函數

timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,

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

//這個是用的機制和cpufreq的機制是一樣的，通過notifier_chain_register(&cpu_chain, nb)注冊的；

//只不過這里的鏈是cpu_chain,而cpufreq是其他的鏈

register_cpu_notifier(&timers_nb);

//設置軟中斷行動函數描述結構變量softirq_vec[=1](系統定時器)的設置

//也就是設置timer定時器到期之后的處理函數

open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);

}

//其中函數hrtimers_init()和高精度時鐘相關

hrtimers_init();

//和init_timers最后部分是softirq類似，只不過在那里是初始化=1的時候；

//在softirq_init中是初始化=6, =0的情況,對于整個軟中斷來說有以下幾種情況

/*enum

{

HI_SOFTIRQ=0,

TIMER_SOFTIRQ,

NET_TX_SOFTIRQ,

NET_RX_SOFTIRQ,

BLOCK_SOFTIRQ,

TASKLET_SOFTIRQ

};*/

softirq_init();

//調用arch/arm/kernel/time.c中的time_init;它首先會檢查system_timer這個全局結構體的偏移是否為空

//system_timer和我們之前在init_IRQ中提到的init_arch_irq類似，也是在setup_arch中賦值的

//system_timer = mdesc->timer;所以之前一直強調setup_arch是一個非常重要的函數，和我們處理器的移植緊密相關的

time_init();

至此，雖然start_kernel的函數只分析了一小部分，但是和平臺和處理器相關的部分已經基本完畢，相信看完了這幾講，你會清楚的知道對于arch/arm/mach-sep4020中的那些文件為什么要那么寫，是不是可以優化(肯定可以)，知其然，知其所以然。