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システム起動時の Linux カーネル main 関数の役割を分析する

WBOY

リリース： 2024-03-14 11:51:04

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システム起動時の Linux カーネル main 関数の役割を分析する

タイトル: システム起動における Linux カーネル main 関数の役割の分析

Linux オペレーティングシステムでは、カーネル main 関数はシステム全体の中核部分です。システム起動プロセス。システムのさまざまな機能を初期化し、必要なモジュールとドライバーをロードし、最後にシステムをユーザーモードで起動します。この記事では、システム起動プロセスにおける Linux カーネル main 関数の特定の役割を詳細に分析し、その機能を説明するためにいくつかのコード例を示します。

1. カーネルメイン関数の役割

カーネルメイン関数は、通常、ファイル init/main.c の start_kernel() 関数にあり、全体のエントリポイントです。カーネルの起動。システムが起動すると、カーネル main 関数の主な機能は次のとおりです。

カーネルデータ構造とシステム変数の初期化
プロセッサ環境の設定
カーネルサブシステム
必要なモジュールとドライバーをロードします
システムスケジューラを開始します
ユーザーモードプログラムをロードします

これらの手順を通じて、カーネルmain 機能は、システムがハードウェアからソフトウェアにブートし、最終的にユーザーがシステム上でさまざまなアプリケーションを実行できるようにします。

2. カーネル main 関数の具体的なコード例

以下は、システム起動プロセス中のカーネル main 関数の主要な操作を示すいくつかの簡単なコード例です:

(1) カーネルデータ構造とシステム変数の初期化

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);
}

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上記のコード例は、カーネル main 関数でカーネルデータ構造とシステム変数を初期化するプロセスを示しています。

(2) プロセッサ環境の設定

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

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プロセッサ環境を設定する場合は、システムビット番号に応じて対応する初期化関数を呼び出してプロセッサを設定します。

(3) カーネルサブシステムの初期化

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");
}

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カーネルサブシステムを初期化する場合、システムの最初のプロセスとして init プロセスを作成します。

(4) システムスケジューラの起動

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

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システムスケジューラは、プロセスの切り替えとリソースの割り当てを担当し、cpu_idle 関数はシステムがアイドル状態のときの処理関数です。

3. 概要

Linux オペレーティングシステムでは、カーネル main 関数はシステム起動プロセスで非常に重要な役割を果たし、システム全体の初期化と構成を担当し、次の機能を提供します。ユーザーモードプログラムは、その動作の基礎を提供します。カーネルの main 関数のさまざまな関数とコード例を徐々に分析することで、カーネルの起動プロセス全体をより深く理解し、Linux カーネルの動作原理を深く掘り下げることができます。

以上がシステム起動時の Linux カーネル main 関数の役割を分析するの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。