[转载] linux启动分析(5)---start_kernel续

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Author: taoyuetao

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07-05-21

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说完asmlinkage，开始看源代码，第一个函数：lock_kernel()，

这是为了在SMP系统下设计的，它定义在kernel/include/linux/smp_lock.h，如果是SMP系统，则会

定义CONFIG_SMP，否则lock_kernel()将是空函数，如果定义CONFIG_SMP的话，则会包含kernel/include/

asm/smplock.h头文件，lock_kernel()就定一在该文件中，首先我们来看一下smp_lock.h文件：

#ifndef CONFIG_SMP

#define lock_kernel() do { } while(0)

#define unlock_kernel() do { } while(0)

#define release_kernel_lock(task, cpu) do { } while(0)

#define reacquire_kernel_lock(task) do { } while(0)

#define kernel_locked() 1

#else

#include <asm/smplock.h>

#endif /* CONFIG_SMP */

我们的平台是单cpu的(没有定义CONFIG_SMP)，所以lock_kernel是空函数，不过仍然对它进行一下说明，

如果定义了CONFIG_SMP，则include kernel/include/asm-arm/smplock.h文件，看一下该文件：

static inline void lock_kernel(void)

{

if (!++current->lock_depth)

spin_lock(&kernel_flag);

}

static inline void unlock_kernel(void)

{

if (--current->lock_depth < 0)

spin_unlock(&kernel_flag);

}

找到两个比较好的说明如下

1

kernel_flag是一个内核大自旋锁，所有进程都通过这个大锁来实现向内核态的迁移。只有

获得这个大自旋锁的处理器可以进入内核，如中断处理程序等。在任何一对lock_kernel／

unlock_kernel函数里至多可以有一个程序占用CPU。 进程的lock_depth成员初始化为-1，

在kerenl/fork.c文件中设置。在它小于0时（恒为 -1），进程不拥有内核锁；当大于或等

于0时，进程得到内核锁。

2

kernel_flag，定义为自旋锁，因为很多核心操作（例如驱动中）需要保证当前仅由一个进程执行，

所以需要调用lock_kernel()/release_kernel()对核心锁进行操作，它在锁定/解锁kernel_flag的

同时还在task_struct::lock_depth上设置了标志，lock_depth小于0表示未加锁。当发生进程切换的时候，

不允许被切换走的进程握有kernel_flag锁，所以必须调用release_kernel_lock()强制释放，同时，

新进程投入运行时如果lock_depth>0，即表明该进程被切换走之前握有核心锁，

必须调用reacquire_kernel_lock()再次锁定；

代码printk(linux_banner)将linux

的一些标语打印在内核启动的开始部分，需要说明的是虽然这是

在内核一开始运行时就打印了，但是它没有马上输出到控制台上，它只是将liunx_banner存储到printk

的内部缓冲中，因为这时printk的输出设备，一般都是串口还没有初始化，只有到输出设备初始化完毕

在缓冲中的数据才被输出，后面会看到在哪个位置linux_banner才真正输出到终端。linux_banner定义在

kernel/init/version.c中：

const char *linux_banner =

"Linux version " UTS_RELEASE " (" LINUX_COMPILE_BY "@"

LINUX_COMPILE_HOST ") (" LINUX_COMPILER ") " UTS_VERSION "/n";

这里面的字符串定义在文件kernel/include/linux/compile.h和kernel/include/linux/version.h中，

compile.h中的内容：

#define UTS_VERSION "#1 Thu, 01 Feb 2007 13:32:14 +0800"

#define LINUX_COMPILE_TIME "13:32:14"

#define LINUX_COMPILE_BY "taoyue"

#define LINUX_COMPILE_HOST "swlinux.cecwireless.com.cn"

#define LINUX_COMPILE_DOMAIN "cecwireless.com.cn"

#define LINUX_COMPILER "gcc version 3.2.1"

version.h中的内容：

#define UTS_RELEASE "2.4.19-rmk7-pxa2"

#define LINUX_VERSION_CODE 132115

#define KERNEL_VERSION(a,b,c) (((a) << 16) + ((b) << 8) + (c))

这两个文件都是在编译时候生成的，看一下kernel/Makefile文件：

include/linux/compile.h: $(CONFIGURATION) include/linux/version.h newversion

@echo -n /#`cat .version` > .ver1

@if [ -n "$(CONFIG_SMP)" ] ; then echo -n " SMP" >> .ver1; fi

@if [ -f .name ]; then echo -n /-`cat .name` >> .ver1; fi

@LANG=C echo ' '`date -R` >> .ver1

@echo /#define UTS_VERSION /"`cat .ver1 | $(uts_truncate)`/" > .ver

@LANG=C echo /#define LINUX_COMPILE_TIME /"`date +%T`/" >> .ver

@echo /#define LINUX_COMPILE_BY /"`whoami`/" >> .ver

@echo /#define LINUX_COMPILE_HOST /"`hostname | $(uts_truncate)`/" >> .ver

@([ -x /bin/dnsdomainname ] && /bin/dnsdomainname > .ver1) || /

([ -x /bin/domainname ] && /bin/domainname > .ver1) || /

echo > .ver1

@echo /#define LINUX_COMPILE_DOMAIN /"`cat .ver1 | $(uts_truncate)`/" >> .ver

@echo /#define LINUX_COMPILER /"`$(CC) $(CFLAGS) -v 2>&1 | tail -1`/" >> .ver

@mv -f .ver $@

@rm -f .ver1

include/linux/version.h: ./Makefile

@expr length "$(KERNELRELEASE)" /<= $(uts_len) > /dev/null || /

(echo KERNELRELEASE /"$(KERNELRELEASE)/" exceeds $(uts_len) characters >&2; false)

@echo /#define UTS_RELEASE /"$(KERNELRELEASE)/" > .ver

@echo /#define LINUX_VERSION_CODE `expr $(VERSION) //* 65536 + $(PATCHLEVEL) //* 256 + $(SUBLEVEL)` >> .ver

@echo '#define KERNEL_VERSION(a,b,c) (((a) << 16) + ((b) << 8) + (c))' >>.ver

@mv -f .ver $@

可以修改的参数是:

VERSION = 2

PATCHLEVEL = 4

SUBLEVEL = 19

EXTRAVERSION = -rmk7-pxa2