至此，start_kernel()函数完成了Linux内核的初始化工作。几乎每天内核部件都是由这个函数进行初始化的，下面让我们再来回顾一下其中最重要的部分：
● 调用setup_arch()函数，根据处理器硬件平台设置系统；解析linux命令行参数；设置0号进程的内存描述结构init_mm；系统内存管理初始化；统计并注册系统各种资源；以及其它项目的初始化等。
● 调用sched_init()函数来初始化调度程序。
● 调用build_all_zonelists()函数来初始化内存管理区。
● 调用mem_init()函数来初始化伙伴系统分配程序。
● 调用kmem_cache_init()函数来初始化slab分配器。
● 调用vmalloc_init()函数来初始化非连续内存区。
● 调用trap_init()函数和init_IRQ()函数以完成IDT初始化。
● 调用softirq_init()函数初始化软中断的TASKLET_SOFTIRQ和HI_SOFTIRQ。
● 调用time_init()函数来初始化系统日期和时间。
● 调用calibrate_delay()函数以确定CPU时钟的速度。
顺便插入说一句，这个函数的代码被放在.text.init中，我们在链接的时候以__init_begin开始，__init_end结尾，就向模块初始化函数一样，它仅仅被执行一次，内核在最后阶段init_post函数会调用free_init_pages收回这个分节所占用的内存，到时候咱们再来看。
好了，start_kernel在初始化了内核之后，最后一行代码是
/* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */
rest_init();
可以看到start_kernel最后是调用rest_init函数进行后续的初始化，来自init/main.c文件：
424static noinline void __init_refok rest_init(void)
425 __releases(kernel_lock)
426{
427 int pid;
428
429 rcu_scheduler_starting();
430 kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
431 numa_default_policy();
432 pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
433 rcu_read_lock();
434 kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
435 rcu_read_unlock();
436 unlock_kernel();
437
438 /*
439 * The boot idle thread must execute schedule()
440 * at least once to get things moving:
441 */
442 init_idle_bootup_task(current);
443 preempt_enable_no_resched();
444 schedule();
445 preempt_disable();
446
447 /* Call into cpu_idle with preempt disabled */
448 cpu_idle();
449}
430行，它首先就是执行kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND)得到一个pid为1的进程，这是一个内核线程，执行kernel_init函数。有关内核线程的知识，请查阅博客“内核线程”http://blog.csdn.net/yunsongice/archive/2010/04/23/5522012.aspx。
432行，执行kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES)来启动内核线程kthreadd，它的工作是用来运行kthread_create_list全局链表中的kthread
注意，当前计算机早已淘汰了内核抢占机制，所以一般CONFIG_PREEMPT都没有被设置，443和445行代码是两行空代码。445行代码在rq中找到一个已准备好的进程让它先运行，如果没有，就448行执行cpu_idle()：
void cpu_idle(void)
{
int cpu = smp_processor_id();
boot_init_stack_canary();
current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
/* endless idle loop with no priority at all */
while (1) {
tick_nohz_stop_sched_tick(1);
while (!need_resched()) {
check_pgt_cache();
rmb();
if (cpu_is_offline(cpu))
play_dead();
local_irq_disable();
/* Don't trace irqs off for idle */
stop_critical_timings();
pm_idle();
start_critical_timings();
}
tick_nohz_restart_sched_tick();
preempt_enable_no_resched();
schedule();
preempt_disable();
}
}
它基本就是节省cpu的体力，进入idle循环消耗空闲的时间片，谁要CPU就让给谁，所以就不说了。我们沿着流程走，当1号进程do_fork好了之后，schedule就会在运行队列rq中选中它，执行它的代码，也就是kernel_init函数，也来自同一个文件：
854static int __init kernel_init(void * unused)
855{
856 lock_kernel();
857
858 /*
859 * init can allocate pages on any node
860 */
861 set_mems_allowed(node_states[N_HIGH_MEMORY]);
862 /*
863 * init can run on any cpu.
864 */
865 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_all_mask);
866 /*
867 * Tell the world that we're going to be the grim
868 * reaper of innocent orphaned children.
869 *
870 * We don't want people to have to make incorrect
871 * assumptions about where in the task array this
872 * can be found.
873 */
874 init_pid_ns.child_reaper = current;
875
876 cad_pid = task_pid(current);
877
878 smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);
879
880 do_pre_smp_initcalls();
881 start_boot_trace();
882
883 smp_init();
884 sched_init_smp();
885
886 do_basic_setup();
887
888 /* Open the /dev/console on the rootfs, this should never fail */
889 if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
890 printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console./n");
891
892 (void) sys_dup(0);
893 (void) sys_dup(0);
894 /*
895 * check if there is an early userspace init. If yes, let it do all
896 * the work
897 */
898
899 if (!ramdisk_execute_command)
900 ramdisk_execute_command = "/init";
901
902 if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
903 ramdisk_execute_command = NULL;
904 prepare_namespace();
905 }
906
907 /*
908 * Ok, we have completed the initial bootup, and
909 * we're essentially up and running. Get rid of the
910 * initmem segments and start the user-mode stuff..
911 */
912
913 init_post();
914 return 0;
915}
856~884是一系列初始化，CONFIG_CPUSETS没有被配置，所以861行set_mems_allowed是个空函数；865行set_cpus_allowed_ptr函数用来修改进程的CPU亲和力
段段段段段段段段段段段节节节节节节节节节节节节节
kernel_init函数的一开始就调用了lock_kernel()函数，当编译时选上了CONFIG_LOCK_KERNEL，就加上大内核锁，否
则啥也不做，紧接着就调用了函数set_cpus_allowed_ptr，由于这些函数对init进程的调起还是有影响的，我们还是一个一个来瞧瞧吧，
不要忘了啥东东最好，
static inline int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
const cpumask_t *new_mask)
{
if (!cpu_isset(0, *new_mask))
return -EINVAL;
return 0;
}
这函数其实就调用了cpu_isset宏，定义在文件"include/linux/cpumask.h中，如下：
#define cpu_isset(cpu, cpumask) test_bit((cpu), (cpumask).bits)
再来看看set_cpus_allowed_ptr的第二个参数类型吧，也定义在文件include/linux/cpumask.h中，具体如下：
typedef struct { DECLARE_BITMAP(bits, NR_CPUS); } cpumask_t;
接着尾随着DECLAR_BITMAP宏到文件include/linux/types.h中，定义如下：
#define DECLARE_BITMAP(name,bits) /
unsigned long name[BITS_TO_LONGS(bits)]
而宏BITS_TO_LONGS定义在文件include/linux/bitops.h中，实现如下：
#define BITS_TO_LONGS(nr) DIV_ROUND_UP(nr, BITS_PER_BYTE * sizeof(long))
DIV_ROUND_UP宏定义在文件include/linux/kernel.h中，BITS_PER_BYTE 宏定义在文件include/linux/bitops.h中，实现如下：
#define DIV_ROUND_UP(n,d) (((n) + (d) - 1) / (d))
#define BITS_PER_BYTE 8
即当NR_CPUS为1～32时，cpumask_t类型为
struct {
unsigned long bits[1];
}
然后来看看在set_cpus_allowed_ptr(current, CPU_MASK_ALL_PTR);中的 CPU_MASK_ALL_PTR宏，定义在include/linux/cpumask.h中：
#define CPU_MASK_ALL_PTR (&CPU_MASK_ALL)
而CPU_MASK_ALL宏也定义在文件include/linux/cpumask.h中：
#define CPU_MASK_ALL /
(cpumask_t) { { /
[BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)-1] = CPU_MASK_LAST_WORD /
} }
NR_CPUS宏定义在文件include/linux/threads.h中，实现如下：
#ifdef CONFIG_SMP
#define NR_CPUS CONFIG_NR_CPUS
#else
#define NR_CPUS 1
#endif
CPU_MASK_LAST_WORD宏定义在文件include/linux/cpumask.h中，实现如下：
#define CPU_MASK_LAST_WORD BITMAP_LAST_WORD_MASK(NR_CPUS)
BITMAP_LAST_WORD_MASK(NR_CPUS)宏定义在文件include/linux/bitmap.h中，实现如下：
#define BITMAP_LAST_WORD_MASK(nbits) /
( /
((nbits) % BITS_PER_LONG) ? /
(1ULcpu_isset(0,CPU_MASK_ALL_PTR)－－>test_bit(0,CPU_MASK_ALL_PTR.bits)
即当NR_CPUS为n时，就把usigned long bits[0]的第n位置1，应该就如注释所说的，init能运行在任何CPU上吧。
现
在kernel_init中的set_cpus_allowed_ptr(current, CPU_MASK_ALL_PTR);
分析完了，我们接着往下看，首先 init_pid_ns.child_reaper = current;
init_pid_ns定义在kernel/pid.c文件中
struct pid_namespace init_pid_ns = {
.kref = {
.refcount = ATOMIC_INIT(2),
},
.pidmap = {
[ 0 ... PIDMAP_ENTRIES-1] = { ATOMIC_INIT(BITS_PER_PAGE), NULL }
},
.last_pid = 0,
.level = 0,
.child_reaper = &init_task,
};
它是一个pid_namespace结构的变量，先来看看pid_namespace的结构，它定义在文件
include/linux/pid_namespace.h中，具体定义如下：
struct pid_namespace {
struct kref kref;
struct pidmap pidmap[PIDMAP_ENTRIES];
int last_pid;
struct task_struct *child_reaper;
struct kmem_cache *pid_cachep;
unsigned int level;
struct pid_namespace *parent;
#ifdef CONFIG_PROC_FS
struct vfsmount *proc_mnt;
#endif
};
即把当前进程设为接受其它孤儿进程的进程，然后取得该进程的进程ID，如：
cad_pid = task_pid(current);
然后调用 smp_prepare_cpus(setup_max_cpus);如果编译时没有指定CONFIG_SMP，它什么也不做，接着往下看，调用do_pre_smp_initcalls()函数，它定义在init/main.c文件中，实现如下：
static void __init do_pre_smp_initcalls(void)
{
extern int spawn_ksoftirqd(void);
migration_init();
spawn_ksoftirqd();
if (!nosoftlockup)
spawn_softlockup_task();
}
其中migration_init()定义在文件include/linux/sched.h中，具体实现如下:
#ifdef CONFIG_SMP
void migration_init(void);
#else
static inline void migration_init(void)
{
}
#endif
好像什么也没有做，然后是调用spawn_ksoftirqd()函数，定义在文件kernel/softirq.c中，代码如下：
__init int spawn_ksoftirqd(void)
{
void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
int err = cpu_callback(&cpu_nfb, CPU_UP_PREPARE, cpu);
BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
cpu_callback(&cpu_nfb, CPU_ONLINE, cpu);
register_cpu_notifier(&cpu_nfb);
return 0;
}
在该函数中，首先调用smp_processor_id函数获得当前CPU的ID并把它赋值给变量cpu，然后把cpu连同&cpu_nfb，CPU_UP_PREPARE传递给函数cpu_callback，我们先看cpu_callback的前几行：
static int __cpuinit cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
unsigned long action,
void *hcpu)
{
int hotcpu = (unsigned long)hcpu;
struct task_struct *p;
switch (action) {
case CPU_UP_PREPARE:
case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
p = kthread_create(ksoftirqd, hcpu, "ksoftirqd/%d", hotcpu);
if (IS_ERR(p)) {
printk("ksoftirqd for %i failed/n", hotcpu);
return NOTIFY_BAD;
}
kthread_bind(p, hotcpu);
per_cpu(ksoftirqd, hotcpu) = p;
break;
从
上述代码可以看出当action为CPU_PREPARE时，将创建一个内核线程并把它赋值给p，该进程所要运行的函数为ksoftirqd，传递给该函
数的参数为hcpu，而紧跟其后的”ksoftirqd/%d”,hotcpu为该进程的名字参数，这就是我们在终端用命令ps -ef | grep
ksoftirqd所看到的线程；如果进程创建失败，打印出错信息，否则把创建的线程p绑定到当前CPU的ID上，这就是
kthread_bind(p,hotcpu)所做的，接下来的几行为：
case CPU_ONLINE:
case CPU_ONLINE_FROZEN:
wake_up_process(per_cpu(ksoftirqd, hotcpu));
break;
即
在spawn_ksoftirqd函数中cpu_callback(&cpu_nfb, CPU_ONLINE,
cpu);的action为CPU_ONLINE时，将调用wake_up_process函数来唤醒当前CPU上的ksoftirqd进程。最后调用
register_cpu_notifier(&cpu_nfb)；其实也没做什么，只是简单的返回0。返回到
do_pre_smp_initcalls函数中，接着往下看：
if (!nosoftlockup)
spawn_softlockup_task();
spawn_softlockup_task()函数定义在文件include/linux/sched.h中，是个空函数。
到
现在为止，do_pre_smp_initcalls分析完了，它主要就是创建进程ksoftirqd，把它绑定到当前CPU上，然后再把该进程拷贝给每
个CPU，并唤醒所有CPU上的进程ksoftirqd，就是当我们执行ps -ef | grep ksoftirqd的时候所看到的：
root 4 2 0 08:30 ? 00:00:03 [ksoftirqd/0]
root 7 2 0 08:30 ? 00:00:02 [ksoftirqd/1]
革命尚未成功，同志仍需努力！接着享受吧，呵呵！
现在到了kernel_init函数中的smp_init();了
如果在编译时没有选择CONFIG_SMP，若定义CONFIG_X86_LOCAL_APIC则去调用APIC_init_uniprocessor()函数，否则什么也不做，具体代码定义在文件init/main.c中：
#ifndef CONFIG_SMP
#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
static void __init smp_init(void)
{
APIC_init_uniprocessor();
}
#else
#define smp_init() do { } while (0)
#endif
如果在编译时选择了CONFIG_SMP呢，那么它的实现就如下喽：
/* Called by boot processor to activate the rest. */
static void __init smp_init(void)
{
unsigned int cpu;
/* FIXME: This should be done in userspace --RR */
for_each_present_cpu(cpu) {
if (num_online_cpus() >= setup_max_cpus)
break;
if (!cpu_online(cpu))
cpu_up(cpu);
}
/* Any cleanup work */
printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs/n", (long)num_online_cpus());
smp_cpus_done(setup_max_cpus);
}
来看看这个函数的，for_each_present_cpu(cpu)宏在文件include/linux/cpumask.h中实现：
#define for_each_present_cpu(cpu) for_each_cpu_mask((cpu), cpu_present_map)
而for_each_cpu_mask(cpu,mask)宏也在文件include/linux/cpumask.h中实现：
#if NR_CPUS > 1
#define for_each_cpu_mask(cpu, mask) /
for ((cpu) = first_cpu(mask); /
(cpu) < NR_CPUS; /
(cpu) = next_cpu((cpu), (mask)))
#else /* NR_CPUS == 1 */
#define for_each_cpu_mask(cpu, mask) /
for ((cpu) = 0; (cpu) < 1; (cpu)++, (void)mask)
#endif /* NR_CPUS */
即对于每个cpu都要执行大括号里的语句，如果当前cpu没激活就把它激活的，该函数然后打印一些cpu信息，如当前激活的cpu数目。
kernel_init中紧跟smp_init()函数后的是sched_init_smp()函数和do_basic_setup()函数，而其后便是最后一个函数init_post()，在该函数中将调起init进程。由于内容较多，下次分析......
之后：
1.调用 do_basic_setup函数
2.然后就init进程的执行了
3.最后内核就处于不断等待服务的过程了。
