Analyser le rôle de la fonction principale du noyau Linux dans le démarrage du système

Titre : Analyse du rôle de la fonction principale du noyau Linux dans le démarrage du système

Dans le système d'exploitation Linux, la fonction principale du noyau est la partie centrale de l'ensemble du processus de démarrage du système. Elle est responsable de l'initialisation de diverses fonctions de. Le système et le chargement des modules et pilotes nécessaires démarrent finalement le système en mode utilisateur. Cet article analysera en détail le rôle spécifique de la fonction principale du noyau Linux dans le processus de démarrage du système et donnera quelques exemples de code pour illustrer ses fonctions.

1. Le rôle de la fonction principale du noyau

La fonction principale du noyau, généralement située dans la fonction start_kernel() du fichier init/main.c, est le point d'entrée pour l'ensemble du démarrage du noyau. Lorsque le système démarre, les principales fonctions de la fonction principale du noyau incluent :

• Initialiser les structures de données du noyau et les variables système
• Définir l'environnement du processeur
• Initialiser le sous-système du noyau
• Charger les modules et les pilotes nécessaires
• Démarrer le planificateur système
• Charger le programme en mode utilisateur

Grâce à ces étapes, la fonction principale du noyau démarre le système du matériel au logiciel, permettant finalement aux utilisateurs d'exécuter diverses applications dans le système.

2. Exemples de code spécifiques de la fonction principale du noyau

Quelques exemples de code simples sont donnés ci-dessous pour montrer certaines opérations clés de la fonction principale du noyau lors du démarrage du système :

(1) Initialiser les structures de données du noyau et les variables système

void start_kernel(void)
{
    setup_arch();
    setup_log();
    MMU_init();
    init_IRQ();
    init_timers();
    calibrate_delay();
    setup_timer();
    init_task();
    cpus_timer_all();
    smp_prepare_cpus();
    boot_cpu_init();
    time_init();
    softirq_init();
    build_all_zonelists();
    page_alloc_init();
    enable_sysrq();
    migrate_init();
    printk("Linux version %s
", UTS_RELEASE);
    printk("System is %s on %s
", system_name, machine_name);
    printk("CPU revision is %d
", cpu_data.revision);
    printk("machine is %s
", machine_id);
}

L'exemple de code ci-dessus montre le processus d'initialisation des structures de données du noyau et des variables système dans la fonction principale du noyau.

(2) Définir l'environnement du processeur

void setup_arch(void)
{
    switch (system_type)
    {
        case SYSTEM_32BIT:
            setup_32bit();
            break;
        case SYSTEM_64BIT:
            setup_64bit();
            break;
        default:
            panic("Unsupported system type");
    }
}

Lors de la configuration de l'environnement du processeur, appelez la fonction d'initialisation correspondante en fonction du numéro de bit système pour définir le processeur.

(3) Initialisez le sous-système du noyau

void init_task(void)
{
    struct task_struct *p;
    p = (struct task_struct *) kmalloc(sizeof(struct task_struct));
    if (!p)
        panic("Cannot allocate memory for init task");
    memset(p, 0, sizeof(struct task_struct));
    p->pid = 1;
    p->state = TASK_RUNNING;
    p->mm = &init_mm;
    current = p;

    sprintf(p->comm, "%s", "init");
}

Lors de l'initialisation du sous-système du noyau, créez le processus init comme premier processus du système.

(4) Démarrez le planificateur système

void cpu_idle(void)
{
    while (1)
    {
        schedule();
        sti();
    }
}

Le planificateur système est responsable de la commutation entre les processus et de l'allocation des ressources. La fonction cpu_idle est la fonction de traitement lorsque le système est inactif.

3. Résumé

Dans le système d'exploitation Linux, la fonction principale du noyau joue un rôle très important dans le processus de démarrage du système. Elle est responsable de l'initialisation et de la configuration de l'ensemble du système et constitue la base du fonctionnement de l'utilisateur. -programmes en mode. En analysant progressivement les différentes fonctions et exemples de code de la fonction principale du noyau, nous pouvons mieux comprendre l'ensemble du processus de démarrage du noyau et approfondir le principe de fonctionnement du noyau Linux.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!