【正点原子FPGA连载】第十七章Linux内核启动流程--摘自【正点原子】领航者 ZYNQ 之linux驱动开发指南

正点原子 · 发表于 2020-9-1 16:27:08

本帖最后由正点原子于 2020-9-1 16:45 编辑

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第十七章Linux内核启动流程

看完Linux内核的顶层Makefile文件以后我们再来看下Linux内核的大致启动流程。Linux内核的启动流程要比uboot复杂的多，涉及到的内容也更多，因此本章我们大致的了解一下Linux内核的启动流程即可。

1.1链接脚本vmlinux.lds
要分析Linux启动流程，同样需要先编译一下Linux源码，因为有很多文件是需要编译才会生成的。首先分析Linux内核的连接脚本文件arch/arm/kernel/vmlinux.lds，通过链接脚本可以找到Linux内核的第一行程序是从哪里执行的。vmlinux.lds链接脚本中有如下代码：

1 OUTPUT_ARCH(arm)
2 ENTRY(stext)
3 jiffies = jiffies_64;
4 SECTIONS
5 {
6 /DISCARD/ : {
7 *(.ARM.exidx.exit.text)
8 *(.ARM.extab.exit.text)
……

复制代码

第2行的ENTRY指明了了Linux内核入口，入口为stext，stext定义在文件arch/arm/kernel/head.S中，因此要分析Linux内核的启动流程，就得先从文件arch/arm/kernel/head.S的stext处开始分析。
1.2Linux内核启动流程分析
1.2.1Linux内核入口stext
stext是Linux内核的入口地址，在文件arch/arm/kernel/head.S中有如下所示提示内容：

/*
* Kernel startup entry point.
* ---------------------------
*
* This is normally called from the decompressor code. The requirements
* are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
* r1 = machine nr, r2 = atags or dtb pointer.
.....
*/

复制代码

根据该提示可知Linux内核启动之前要求如下：
①、关闭MMU。
②、关闭D-cache。
③、I-Cache无所谓。
④、r0=0。
⑤、r1=machine nr(也就是机器ID)。
⑥、r2=atags或者设备树(dtb)首地址。
Linux内核的入口点stext其实相当于内核的入口函数，stext函数内容如下：
示例代码 28.2.118.2.1 arch/arm/kernel/head.S代码段

80 ENTRY(stext)
……
88 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT
89 bl __hyp_stub_install
90 #endif
91 @ ensure svc mode and all interrupts masked
92 safe_svcmode_maskall r9
93
94 mrc p15, 0, r9, c0, c0 @ get processor id
95 bl __lookup_processor_type @ r5=procinfo r9=cpuid
96 movs r10, r5 @ invalid processor (r5=0)?
97 THUMB( it eq ) @ force fixup-able long branch encoding
98 beq __error_p @ yes, error 'p'
……
108 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
……
113 #else
114 ldr r8, =PLAT_PHYS_OFFSET @ always constant in this case
115 #endif
116
117 /*
118 * r1 = machine no, r2 = atags or dtb,
119 * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo
120 */
121 bl __vet_atags
122 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
123 bl __fixup_smp
124 #endif
125 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
126 bl __fixup_pv_table
127 #endif
128 bl __create_page_tables
129
130 /*
131 * The following calls CPU specific code in a position independent
132 * manner. See arch/arm/mm/proc-*.S for details. r10 = base of
133 * xxx_proc_info structure selected by __lookup_processor_type
134 * above.
135 *
136 * The processor init function will be called with:
137 * r1 - machine type
138 * r2 - boot data (atags/dt) pointer
139 * r4 - translation table base (low word)
140 * r5 - translation table base (high word, if LPAE)
141 * r8 - translation table base 1 (pfn if LPAE)
142 * r9 - cpuid
143 * r13 - virtual address for __enable_mmu -> __turn_mmu_on
144 *
145 * On return, the CPU will be ready for the MMU to be turned on,
146 * r0 will hold the CPU control register value, r1, r2, r4, and
147 * r9 will be preserved. r5 will also be preserved if LPAE.
148 */
149 ldr r13, =__mmap_switched @ address to jump to after
150 @ mmu has been enabled
151 badr lr, 1f @ return (PIC) address
152 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
153 mov r5, #0 @ high TTBR0
154 mov r8, r4, lsr #12 @ TTBR1 is swapper_pg_dir pfn
155 #else
156 mov r8, r4 @ set TTBR1 to swapper_pg_dir
157 #endif
158 ldr r12, [r10, #PROCINFO_INITFUNC]
159 add r12, r12, r10
160 ret r12
161 1: b __enable_mmu
162 ENDPROC(stext)

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第88行，如果配置了CONFIG_ARM_VIRT_EXT（ARM虚拟化扩展）则跳转到__hyp_stub_install处。__hyp_stub_install定义在arch\arm\kernel\hyp-stub.S文件中。
第92行，调用函数safe_svcmode_maskall确保CPU处于SVC模式，并且关闭了所有的中断。safe_svcmode_maskall定义在文件arch/arm/include/asm/assembler.h中。
第94行，读处理器ID，ID值保存在r9寄存器中。
第95行，调用函数__lookup_processor_type检查当前系统是否支持此CPU，如果支持的就获取procinfo信息。procinfo是proc_info_list类型的结构体， proc_info_list在文件 arch/arm/include/asm/procinfo.h中的定义如下：
示例代码 28.2.218.2.2 proc_info_list结构体

struct proc_info_list {
unsigned int cpu_val;
unsigned int cpu_mask;
unsigned long __cpu_mm_mmu_flags; /* used by head.S */
unsigned long __cpu_io_mmu_flags; /* used by head.S */
unsigned long __cpu_flush; /* used by head.S */
const char *arch_name;
const char *elf_name;
unsigned int elf_hwcap;
const char *cpu_name;
struct processor *proc;
struct cpu_tlb_fns *tlb;
struct cpu_user_fns *user;
struct cpu_cache_fns *cache;
};

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Linux内核将每种处理器都抽象为一个proc_info_list结构体，每种处理器都对应一个procinfo。因此可以通过处理器ID来找到对应的procinfo结构，__lookup_processor_type函数找到对应处理器的procinfo以后会将其保存到r5寄存器中。
继续回到示例代码 28.2.1中，第121行，调用函数__vet_atags验证atags或设备树(dtb)的合法性。函数__vet_atags定义在文件arch/arm/kernel/head-common.S中。
第128行，调用函数__create_page_tables创建页表。
第149行，将函数__mmap_switched的地址保存到r13寄存器中。__mmap_switched定义在文件arch/arm/kernel/head-common.S，__mmap_switched最终会调用start_kernel函数。
第161行，调用__enable_mmu函数使能MMU，__enable_mmu定义在文件arch/arm/kernel/head.S中。__enable_mmu最终会通过调用__turn_mmu_on来打开MMU，__turn_mmu_on最后会执行r13里面保存的__mmap_switched函数。
1.2.2__mmap_switched函数
__mmap_switched函数定义在文件arch/arm/kernel/head-common.S中，函数代码如下：
示例代码 28.2.318.2.3 __mmap_switched函数

81 __mmap_switched:
82 adr r3, __mmap_switched_data
83
84 ldmia r3!, {r4, r5, r6, r7}
85 cmp r4, r5 @ Copy data segment if needed
86 1: cmpne r5, r6
87 ldrne fp, [r4], #4
88 strne fp, [r5], #4
89 bne 1b
90
91 mov fp, #0 @ Clear BSS (and zero fp)
92 1: cmp r6, r7
93 strcc fp, [r6],#4
94 bcc 1b
95
96 ARM( ldmia r3, {r4, r5, r6, r7, sp})
97 THUMB( ldmia r3, {r4, r5, r6, r7} )
98 THUMB( ldr sp, [r3, #16] )
99 str r9, [r4] @ Save processor ID
100 str r1, [r5] @ Save machine type
101 str r2, [r6] @ Save atags pointer
102 cmp r7, #0
103 strne r0, [r7] @ Save control register values
104 b start_kernel
105 ENDPROC(__mmap_switched)

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第104行最终调用start_kernel来启动Linux内核，start_kernel函数定义在文件init/main.c中。
1.2.3start_kernel函数
start_kernel通过调用众多的子函数来完成Linux启动之前的一些初始化工作，由于start_kernel函数里面调用的子函数太多，而这些子函数又很复杂，因此我们简单的来看一下一些重要的子函数。精简并添加注释后的start_kernel函数内容如下：
示例代码 28.2.418.2.4 start_kernel函数

asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
{
char *command_line;
char *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。
* 有很多资料说ARM架构下此函数为空函数，那是因
* 为他们用的老版本Linux，而那时候ARM还没有多
* 核处理器。
*/
debug_objects_early_init(); /* 做一些和debug有关的初始化 */
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 = true;
/*
* 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 */
setup_arch(&command_line); /* 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。
*/
mm_init_cpumask(&init_mm); /* 看名字，应该是和内存有关的初始化 */
setup_command_line(command_line); /* 好像是存储命令行参数 */
setup_nr_cpu_ids(); /* 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_per_cpu_areas(); /* 在SMP系统中有用，设置每个CPU的per-cpu数据 */
boot_cpu_state_init();
smp_prepare_boot_cpu();
build_all_zonelists(NULL, 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", boot_command_line);
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, &unknown_bootoption);
if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes))
parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1,
set_init_arg);
jump_label_init();
setup_log_buf(0); /* 设置log使用的缓冲区*/
pidhash_init(); /* 构建PID哈希表，Linux中每个进程都有一个ID,
* 这个ID叫做PID。通过构建哈希表可以快速搜索进程
* 信息结构体。
*/
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 */
sched_init(); /* 初始化调度器，主要是初始化一些结构体 */
preempt_disable(); /* 关闭优先级抢占 */
if (WARN(!irqs_disabled(), /* 检查中断是否关闭，如果没有的话就关闭中断 */
"Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n"))
local_irq_disable();
radix_tree_init();
workqueue_init_early(); /*允许及早创建工作队列和工作项排队/取消。工作项的执行取决于kthread，并在workqueue_init（）之后开始。*/
rcu_init(); /* 初始化RCU，RCU全称为Read Copy Update(读-拷贝修改) */
trace_init(); /* 跟踪调试相关初始化 */
context_tracking_init();
radix_tree_init(); /* 基数树相关数据结构初始化 */
early_irq_init(); /* 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。
*/
init_IRQ(); /* 中断初始化 */
tick_init(); /* tick初始化 */
rcu_init_nohz();
init_timers(); /* 初始化定时器 */
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 */
sched_clock_postinit();
printk_safe_init();
perf_event_init();
profile_init();
call_function_init();
WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled early\n");
early_boot_irqs_disabled = false;
local_irq_enable(); /* 使能中断 */
kmem_cache_init_late(); /* slab初始化，slab是Linux内存分配器 */
console_init(); /* 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。
*/
if (panic_later)
panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later,
panic_param);
lockdep_info();/* 如果定义了宏CONFIG_LOCKDEP，那么此函数打印一些信息。*/
locking_selftest() /* 锁自测 */
......
page_ext_init();
kmemleak_init(); /* kmemleak初始化，kmemleak用于检查内存泄漏 */
debug_objects_mem_init();
setup_per_cpu_pageset();
numa_policy_init();
if (late_time_init)
late_time_init();
calibrate_delay(); /* 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。
*/
pidmap_init(); /* PID位图初始化 */
anon_vma_init(); /* 生成anon_vma slab缓存 */
acpi_early_init();
......
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 */
buffer_init(); /* 初始化缓冲缓存 */
key_init(); /* 初始化密钥 */
security_init(); /* 安全相关初始化 */
dbg_late_init();
vfs_caches_init(totalram_pages); /* 为VFS创建缓存 */
signals_init(); /* 初始化信号 */
proc_root_init(); /* 注册并挂载proc文件系统 */
nsfs_init();
cpuset_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
*/
cgroup_init(); /* 初始化cgroup */
taskstats_init_early(); /* 进程状态初始化 */
delayacct_init();
check_bugs(); /* 检查写缓冲一致性 */
acpi_subsystem_init();
sfi_init_late();
if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES)) {
efi_free_boot_services();
}
rest_init(); /* rest_init函数 */
}

复制代码

start_kernel里面调用了大量的函数，每一个函数都是一个庞大的知识点，如果想要学习Linux内核，那么这些函数就需要去详细的研究。本教程注重于嵌入式Linux入门，因此不会去讲太多关于Linux内核的知识。start_kernel函数最后调用了rest_init，接下来简单看一下rest_init函数。
1.2.4rest_init函数
rest_init函数定义在文件init/main.c中，函数内容如下：
示例代码 28.2.518.2.5 rest_init函数

390 static noinline void __ref rest_init(void)
391 {
392 struct task_struct *tsk;
393 int pid;
394
395 rcu_scheduler_starting();
396 /*
397 * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however
398 * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if
399 * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS.
400 */
401 pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS);
402 /*
403 * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working
404 * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed
405 * CPUs for init to the non isolated CPUs.
406 */
407 rcu_read_lock();
408 tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
409 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id()));
410 rcu_read_unlock();
411
412 numa_default_policy();
413 pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
414 rcu_read_lock();
415 kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
416 rcu_read_unlock();
417
418 /*
419 * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks.
420 * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PRREMPT=y
421 * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With
422 * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled
423 * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion.
424 */
425 system_state = SYSTEM_SCHEDULING;
426
427 complete(&kthreadd_done);
428
429 /*
430 * The boot idle thread must execute schedule()
431 * at least once to get things moving:
432 */
433 schedule_preempt_disabled();
434 /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
435 cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
436 }

复制代码

第395行，调用函数rcu_scheduler_starting，启动RCU锁调度器
第401行，调用函数kernel_thread创建kernel_init线程，也就是大名鼎鼎的init内核进程。init进程的PID为1。init进程一开始是内核进程(也就是运行在内核态)，后面init进程会在根文件系统中查找名为“init”这个程序，这个“init”程序处于用户态，通过运行这个“init”程序，init进程就会实现从内核态到用户态的转变。
第413行，调用函数kernel_thread创建kthreadd内核进程，此内核进程的PID为2。kthread进程负责所有内核进程的调度和管理。
第435行，最后调用函数cpu_startup_entry来进入idle进程，cpu_startup_entry会调用cpu_idle_loop，cpu_idle_loop是个while循环，也就是idle进程代码。idle进程的PID为0，idle进程叫做空闲进程，如果学过FreeRTOS或者UCOS的话应该听说过空闲任务。idle空闲进程就和空闲任务一样，当CPU没有事情做的时候就在idle空闲进程里面“瞎逛游”，反正就是给CPU找点事做。当其他进程要工作的时候就会抢占idle进程，从而夺取CPU使用权。其实可以看到idle进程并没有使用kernel_thread或者fork函数来创建，因为它是由主进程演变而来的。
在Linux终端中输入“ps -A”就可以打印出当前系统中的所有进程，其中就能看到init进程和kthreadd进程，如下图所示：

图 28.2.1 Linux系统当前进程

从上图可以看出，init进程的PID为1，kthreadd进程的PID为2。之所以上图中没有显示PID为0的idle进程，那是因为idle进程是内核进程。我们接下来重点看一下init进程，kernel_init就是init进程的进程函数。
1.2.5init进程
kernel_init函数就是init进程具体做的工作，定义在文件init/main.c中，函数内容如下：
示例代码 28.2.618.2.6 kernel_init函数

989 static int __ref kernel_init(void *unused)
990 {
991 int ret;
992
993 kernel_init_freeable();
994 /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
995 async_synchronize_full();
996 ftrace_free_init_mem();
997 free_initmem();
998 mark_readonly();
999 system_state = SYSTEM_RUNNING;
1000 numa_default_policy();
1001
1002 rcu_end_inkernel_boot();
1003
1004 if (ramdisk_execute_command) {
1005 ret = run_init_process(ramdisk_execute_command);
1006 if (!ret)
1007 return 0;
1008 pr_err("Failed to execute %s (error %d)\n",
1009 ramdisk_execute_command, ret);
1010 }
1011
1012 /*
1013 * We try each of these until one succeeds.
1014 *
1015 * The Bourne shell can be used instead of init if we are
1016 * trying to recover a really broken machine.
1017 */
1018 if (execute_command) {
1019 ret = run_init_process(execute_command);
1020 if (!ret)
1021 return 0;
1022 panic("Requested init %s failed (error %d).",
1023 execute_command, ret);
1024 }
1025 if (!try_to_run_init_process("/sbin/init") ||
1026 !try_to_run_init_process("/etc/init") ||
1027 !try_to_run_init_process("/bin/init") ||
1028 !try_to_run_init_process("/bin/sh"))
1029 return 0;
1030
1031 panic("No working init found. Try passing init= option to kernel. "
1032 "See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance.");
1033 }

复制代码

第993行，kernel_init_freeable函数用于完成init进程的一些其他初始化工作，稍后再来具体看一下此函数。
第1004行，ramdisk_execute_command是一个全局的char指针变量，此变量值为“/init”，也就是根目录下的init程序。ramdisk_execute_command也可以通过uboot传递，在bootargs中使用“rdinit=xxx”即可，xxx为具体的init程序名字。
第1005行，如果存在“/init”程序的话就通过函数run_init_process来运行此程序。
第1018行，如果ramdisk_execute_command为空的话就看execute_command是否为空，反正不管如何一定要在根文件系统中找到一个可运行的init程序。execute_command的值是通过uboot传递，在bootargs中使用“init=xxxx”就可以了，比如“init=/linuxrc”表示根文件系统中的linuxrc就是要执行的用户空间init程序。
第1025~1028行，如果ramdisk_execute_command和execute_command都为空，那么就依次查找“/sbin/init”、“/etc/init”、“/bin/init”和“/bin/sh”，这四个相当于备用init 程序，如果这四个也不存在，那么Linux启动失败。
第1031行，如果以上步骤都没有找到用户空间的init程序，那么就提示错误发生。
最后来简单看一下kernel_init_freeable函数，前面说了，kernel_init会调用此函数来做一些init进程初始化工作。kernel_init_freeable定义在文件init/main.c中，缩减后的函数内容如下：
示例代码 28.2.718.2.7 kernel_init_freeable函数

1035 static noinline void __init kernel_init_freeable(void)
1036 {
1037 /*
1038 * Wait until kthreadd is all set-up.
1039 */
1040 wait_for_completion(&kthreadd_done);
……
1060
1061 smp_init(); /* SMP 初始化 */
1062 sched_init_smp(); /* 多核(SMP)调度初始化 */
1063
1064 page_alloc_init_late();
1065
1066 do_basic_setup(); /* 设备初始化都在此函数中完成 */
1067
1068 /* Open the /dev/console on the rootfs, this should never fail */
1069 if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
1070 pr_err("Warning: unable to open an initial console.\n");
1071
1072 (void) sys_dup(0);
1073 (void) sys_dup(0);
1074 /*
1075 * check if there is an early userspace init. If yes, let it do all
1076 * the work
1077 */
1078
1079 if (!ramdisk_execute_command)
1080 ramdisk_execute_command = "/init";
1081
1082 if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
1083 ramdisk_execute_command = NULL;
1084 prepare_namespace();
1085 }
1086
1087 /*
1088 * Ok, we have completed the initial bootup, and
1089 * we're essentially up and running. Get rid of the
1090 * initmem segments and start the user-mode stuff..
1091 *
1092 * rootfs is available now, try loading the public keys
1093 * and default modules
1094 */
1095
1096 integrity_load_keys();
1097 load_default_modules();
1098 }

复制代码

第1066行，do_basic_setup函数用于完成Linux下设备驱动初始化工作。do_basic_setup会调用driver_init函数完成Linux下驱动模型子系统的初始化。
第1069行，打开设备“/dev/console”，在Linux中一切皆为文件。因此“/dev/console”也是一个文件，此文件为控制台设备。每个文件都有一个文件描述符，此处打开的“/dev/console”文件描述符为0，作为标准输入(0)。
第1072和1073行，sys_dup函数将标准输入(0)的文件描述符复制了2次，一个作为标准输出(1)，一个作为标准错误(2)。这样标准输入、输出、错误都是/dev/console了。console通过uboot的bootargs环境变量设置，“console=ttyPS0,115200”表示将/dev/ ttyPS0设置为console，也就是ZYNQ的串口0。当然，也可以设置其他的设备为console，比如虚拟控制台tty1，设置tty1为console就可以在LCD屏幕上看到系统的提示信息。
第1084行，调用函数prepare_namespace来挂载根文件系统。跟文件系统也是由命令行参数指定的，也就是uboot的bootargs环境变量。比如“root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw”就表示根文件系统在/dev/mmcblk1p2中，也就是EMMC的分区2中。
Linux内核启动流程就分析到这里，Linux内核最终是需要和根文件系统打交道的，需要挂载根文件系统，并且执行根文件系统中的init程序，以此来进入用户态。这里就正式引出了根文件系统，根文件系统也是我们系统移植的最后一片拼图。Linux移植三巨头：uboot、Linux kernel、rootfs(根文件系统)。关于根文件系统后面章节会详细的讲解，这里我们只需要知道Linux内核移植完成以后还需要构建根文件系统即可。

gongxd · 发表于 2020-9-1 20:10:10

研究内核是linux入门最大的坑
建议多放些精力在应用编写上

【正点原子FPGA连载】第十七章Linux内核启动流程--摘自【正点原子】领航者 ZYNQ 之linux驱动开发指南

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