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

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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)
• ……
  

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.
• .....
• */
  

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)
  

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archarmkernelhyp-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;
• };
  

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)
  

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: %sn", 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 itn"))
• 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 earlyn");
• 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 */
• }
  

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("/***in/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 }
  

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“/***in/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 }
  

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。