解析start_kernel函数

上次我们写过了 Linux 启动详细流程，这次单独解析 start_kernel 函数。

如下请参考注释：

Linux kernel-6.1/init/main.c

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

 set_task_stack_end_magic(&init_task);/*设置任务栈结束魔术数，用于栈溢出检测*/
 smp_setup_processor_id();/*跟 SMP 有关(多核处理器)，设置处理器 ID*/
 debug_objects_early_init();/* 做一些和 debug 有关的初始化 */
 init_vmlinux_build_id（）;

 cgroup_init_early();/* cgroup 初始化，cgroup 用于控制 Linux 系统资源*/

 local_irq_disable();/* 关闭当前 CPU 中断 */
 early_boot_irqs_disabled = 真;

 /*
  * 中断仍处于禁用状态。进行必要的设置，然后
  * 启用它们。
  * 中断关闭期间做一些重要的操作，然后打开中断
  */
 boot_cpu_init();/* 跟 CPU 有关的初始化 */
 page_address_init();/* 页地址相关的初始化 */
 pr_notice("%s", linux_banner);/* 打印 Linux 版本号、编译时间等信息 */
 early_security_init（）;
 
 /* 系统架构相关的初始化，此函数会解析传递进来的
 * ATAGS 或者设备树(DTB)文件。 会根据设备树里面
 * 的 model 和 compatible 这两个属性值来查找
 * Linux 是否支持这个单板。 此函数也会获取设备树
 * 中 chosen 节点下的 bootargs 属性值来得到命令
 * 行参数，也就是 uboot 中的 bootargs 环境变量的
 * 值，获取到的命令行参数会保存到 command_line 中
 */
 setup_arch(&command_line);
 setup_boot_config();
 setup_command_line(command_line);/* 存储命令行参数 */
 
 /* 如果只是 SMP(多核 CPU)的话，此函数用于获取
 * CPU 核心数量，CPU 数量保存在变量 nr_cpu_ids 中。
 */
 setup_nr_cpu_ids();
 setup_per_cpu_areas();/* 在 SMP 系统中有用，设置每个 CPU 的 per-cpu 数据 */
 smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */
 boot_cpu_hotplug_init();

 build_all_zonelists(NULL);/* 建立系统内存页区(zone)链表 */
 page_alloc_init();/* 处理用于热插拔 CPU 的页 */

 /* 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 参数 */
 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（“设置额外的初始化参数”， extra_init_args，
      空， 0， -1， -1， 空， set_init_arg）;

 /* 架构和非计时 rng init，在分配器 init 之前 */
 random_init_early（command_line）;

 /*
  * 这些使用大型引导分配，并且必须在
  * kmem_cache_init（）
  */
 setup_log_buf(0);/* 设置 log 使用的缓冲区*/
 vfs_caches_init_early(); /* 预先初始化 vfs(虚拟文件系统)的目录项和索引节点缓存*/
 sort_main_extable();/* 定义内核异常列表 */
 trap_init();/* 完成对系统保留中断向量的初始化 */
 mm_init();/* 内存管理初始化 */

 ftrace_init（）;

 /* trace_printk可以在此处启用 */
 early_trace_init（）;

 /*
  * 在启动任何中断之前设置调度程序（例如
  * 定时器中断）。完整的拓扑设置发生在 smp_init（）
  * 时间 - 但与此同时，我们仍然有一个正常运行的调度程序。
  */
 sched_init();/* 初始化调度器，主要是初始化一些结构体 */

 if （WARN（！irqs_disabled（），
   “中断*非常*早启用，修复它\\n”））
  local_irq_disable();/* 检查中断是否关闭，如果没有的话就关闭中断 */
 radix_tree_init();/* 基数树相关数据结构初始化 */
 maple_tree_init（）;

 /*
  * 在设置工作队列之前设置内务管理以允许未绑定
  *工作队列考虑非家政。
  */
 housekeeping_init（）;

 /*
  * 允许工作队列创建和工作项排队/取消
  *早。 工作项执行取决于 kthreads 并在之后开始
  * workqueue_init（）。
  */
 workqueue_init_early（）;

 rcu_init();/* 初始化 RCU，RCU 全称为 Read Copy Update(读-拷贝修改) */

 /* 在此之后可以使用跟踪事件 */
 trace_init();/* 跟踪调试相关初始化 */

 如果 （initcall_debug）
  initcall_debug_enable（）;

 context_tracking_init（）;
 /* 在 init_ISA_irqs（） 之前初始化一些链接 */
 
 /* 初始中断相关初始化,主要是注册 irq_desc 结构体变
 * 量，因为 Linux 内核使用 irq_desc 来描述一个中断。
 */
 early_irq_init（）;
 init_IRQ();/* 中断初始化 */
 tick_init();/* tick 初始化 */
 rcu_init_nohz（）;
 init_timers();/* 初始化定时器 */
 srcu_init（）;
 hrtimers_init();/* 初始化高精度定时器 */
 softirq_init();/* 软中断初始化 */
 timekeeping_init（）;
 time_init();/* 初始化系统时间 */

 /* 这必须在计时初始化之后 */
 random_init（）;

 /* 这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（）， “中断已提前启用\\n”）;

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

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

 /*
  *黑客警报！这还早。我们之前正在启用控制台
  *我们已经完成了PCI设置等，console_init（）必须知道
  *这。但我们确实希望尽早输出，以防出现问题。
  */
 /* 初始化控制台，之前 printk 打印的信息都存放
  * 缓冲区中，并没有打印出来。 只有调用此函数
  * 初始化控制台以后才能在控制台上打印信息。
  */
 console_init（）;
 如果 （panic_later）
  panic（“'%s'处的引导 %s 变量过多”，panic_later，
        panic_param）;

 lockdep_init（）;

 /*
  * 启用 irqs 时需要运行它，因为它想要
  * 自检 [硬/软]-IRQS 开/关锁定反转错误
  *太：
  */
 locking_selftest();/* 锁自测 */ 

 /*
  * 这需要在任何设备执行 DMA 之前调用
  * 可能使用 SWIOTLB 退回缓冲区的操作。它将
  * 将反弹缓冲区标记为已解密，以便它们的使用将
  * 不会导致“纯文本”数据在访问时被解密。
  */
 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（“初始化已覆盖 （0x%08lx < 0x%08lx） - 禁用它。\\n”，
      page_to_pfn（virt_to_page（（无效 *）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（）;
 /* 测定 BogoMIPS 值，可以通过 BogoMIPS 来判断 CPU 的性能
 * BogoMIPS 设置越大，说明 CPU 性能越好。
 */
 calibrate_delay（）;
 pid_idr_init（）;
 anon_vma_init();/* 生成 anon_vma slab 缓存 */ 
#ifdef CONFIG_X86
 如果 （efi_enabled（EFI_RUNTIME_SERVICES））
  efi_enter_virtual_mode（）;
#endif
 thread_stack_cache_init（）;
 cred_init();/* 为对象的每个用于赋予资格(凭证) */
 fork_init();/* 初始化一些结构体以使用 fork 函数 */
 proc_caches_init();/* 给各种资源管理结构分配缓存 */
 uts_ns_init（）;
 key_init();/* 初始化密钥 */
 security_init();/* 安全相关初始化 */
 dbg_late_init（）;
 net_ns_init（）;
 vfs_caches_init();/* 虚拟文件系统缓存初始化 */
 pagecache_init（）;
 signals_init();/* 初始化信号 */
 seq_file_init（）;
 proc_root_init();/* 注册并挂载 proc 文件系统 */
 nsfs_init（）;
 /* 初始化 cpuset，cpuset 是将 CPU 和内存资源以逻辑性
 * 和层次性集成的一种机制，是 cgroup 使用的子系统之一
 */
 cpuset_init（）;
 cgroup_init();/* 初始化 cgroup */
 taskstats_init_early();/* 进程状态初始化 */
 delayacct_init（）;

 poking_init（）;
 check_bugs();/* 检查写缓冲一致性 */

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

 /* 做其余的不__init，我们现在还活着 */
 /* 调用 rest_init 函数 */
 /* 创建 init、kthread、idle 线程 */
 arch_call_rest_init（）;

 prevent_tail_call_optimization（）;
}```