內核的啟動時從main.c這個文件里面的start_kernel函數開始的，這個文件在linux源碼里面的init文件夾下面
下面我們來看看這個函數 這個函數很長，可以看個大概過去
asmlinkage __visible void __init start_kernel(void) { char *command_line; char *after_dashes; set_task_stack_end_magic(&init_task); smp_setup_processor_id(); debug_objects_early_init(); cgroup_init_early(); local_irq_disable(); early_boot_irqs_disabled = true; /* * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then * enable them. */ boot_cpu_init(); page_address_init(); pr_notice("%s", linux_banner); setup_arch(&command_line); /* * Set up the the initial canary and entropy after arch * and after adding latent and command line entropy. */ add_latent_entropy(); add_device_randomness(command_line, strlen(command_line)); boot_init_stack_canary(); mm_init_cpumask(&init_mm); setup_command_line(command_line); setup_nr_cpu_ids(); setup_per_cpu_areas(); smp_prepare_boot_cpu(); /* arch-specific boot-cpu hooks */ boot_cpu_hotplug_init(); build_all_zonelists(NULL); page_alloc_init(); pr_notice("Kernel command line: %s\n", boot_command_line); parse_early_param(); after_dashes = parse_args("Booting kernel", static_command_line, __start___param, __stop___param - __start___param, -1, -1, NULL, &unknown_bootoption); if (!IS_ERR_OR_NULL(after_dashes)) parse_args("Setting init args", after_dashes, NULL, 0, -1, -1, NULL, set_init_arg); jump_label_init(); /* * These use large bootmem allocations and must precede * kmem_cache_init() */ setup_log_buf(0); vfs_caches_init_early(); sort_main_extable(); trap_init(); mm_init(); ftrace_init(); /* trace_printk can be enabled here */ early_trace_init(); /* * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init() * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler. */ sched_init(); /* * Disable preemption - early bootup scheduling is extremely * fragile until we cpu_idle() for the first time. */ preempt_disable(); if (WARN(!irqs_disabled(), "Interrupts were enabled *very* early, fixing it\n")) local_irq_disable(); radix_tree_init(); /* * Set up housekeeping before setting up workqueues to allow the unbound * workqueue to take non-housekeeping into account. */ housekeeping_init(); /* * Allow workqueue creation and work item queueing/cancelling * early. Work item execution depends on kthreads and starts after * workqueue_init(). */ workqueue_init_early(); rcu_init(); /* Trace events are available after this */ trace_init(); if (initcall_debug) initcall_debug_enable(); context_tracking_init(); /* init some links before init_ISA_irqs() */ early_irq_init(); init_IRQ(); tick_init(); rcu_init_nohz(); init_timers(); hrtimers_init(); softirq_init(); timekeeping_init(); time_init(); 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(); kmem_cache_init_late(); /* * HACK ALERT! This is early. We're enabling the console before * we've done PCI setups etc, and console_init() must be aware of * this. But we do want output early, in case something goes wrong. */ console_init(); if (panic_later) panic("Too many boot %s vars at `%s'", panic_later, panic_param); lockdep_init(); /* * Need to run this when irqs are enabled, because it wants * to self-test [hard/soft]-irqs on/off lock inversion bugs * too: */ locking_selftest(); /* * This needs to be called before any devices perform DMA * operations that might use the SWIOTLB bounce buffers. It will * mark the bounce buffers as decrypted so that their usage will * not cause "plain-text" data to be decrypted when accessed. */ mem_encrypt_init(); #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD if (initrd_start && !initrd_below_start_ok && page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) { pr_crit("initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - disabling it.\n", page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)), min_low_pfn); initrd_start = 0; } #endif kmemleak_init(); setup_per_cpu_pageset(); numa_policy_init(); acpi_early_init(); if (late_time_init) late_time_init(); sched_clock_init(); calibrate_delay(); pid_idr_init(); anon_vma_init(); #ifdef CONFIG_X86 if (efi_enabled(EFI_RUNTIME_SERVICES)) efi_enter_virtual_mode(); #endif thread_stack_cache_init(); cred_init(); fork_init(); proc_caches_init(); uts_ns_init(); buffer_init(); key_init(); security_init(); dbg_late_init(); vfs_caches_init(); pagecache_init(); signals_init(); seq_file_init(); proc_root_init(); nsfs_init(); cpuset_init(); cgroup_init(); taskstats_init_early(); delayacct_init(); check_bugs(); acpi_subsystem_init(); arch_post_acpi_subsys_init(); sfi_init_late(); /* Do the rest non-__init'ed, we're now alive */ arch_call_rest_init(); }
這個函數里面我們會看到有很多的各種init，也就是初始化，我們只說幾個重點操作
首先來看下這個函數set_task_stack_end_magic(&init_task);
在linux里面所有的進程都是由父進程創建而來，所以說在啟動內核的時候需要有個祖先進程，這個進程是系統創建的
第一個進程，我們稱為0號進程，它是唯一一個沒有通過fork或者kernel_thread的進程
然后就是初始化系統調用，對應的函數就是trap_init();這里面設置了很多中斷門，用於處理各種中斷
系統調用也是通過發送中斷的方式進行的。
接下來就是內存管理模塊的初始化，對應的函數是mm_init();
然后就是初始化任務調度，對應的函數就是sched_init();
這個任務調度是干嘛用的呢？就是操作系統協調進程和cpu，比如說分配哪個進程在cpu上運行呀，
在比如說你這個進程在cpu上運行時間過長了，然后操作系統就會把你踢下去，換另一個進程在cpu上運行。
到了這個preempt_disable();函數，這個函數的意思就是在這個函數運行以后就禁止被中斷
也就是說在這個函數運行后面，如果沒有主動讓出cpu，那么其他進程是無法搶占他的。
然后看下這個tick_init();這個函數是時鍾初始化，這個時鍾的概念是什么意思呢？
計算機會每隔一段時間周期通知操作系統，就像時鍾一樣，滴答滴答，每滴答一下就是一個時間周期過去了，
通知操作系統后，操作系統會看下當前在cpu上運行的進程運行時間是否過長，如果過長就標識該進程為可搶占
然后在某些時機下會切掉該進程，換下一個進程。
最后start_kernel()調用的是rest_init()用來初始化其他方面，這里面做了好多事情
noinline void __ref rest_init(void) { struct task_struct *tsk; int pid; rcu_scheduler_starting(); /* * We need to spawn init first so that it obtains pid 1, however * the init task will end up wanting to create kthreads, which, if * we schedule it before we create kthreadd, will OOPS. */ pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS); /* * Pin init on the boot CPU. Task migration is not properly working * until sched_init_smp() has been run. It will set the allowed * CPUs for init to the non isolated CPUs. */ rcu_read_lock(); tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns); set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask_of(smp_processor_id())); rcu_read_unlock(); numa_default_policy(); pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES); rcu_read_lock(); kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns); rcu_read_unlock(); /* * Enable might_sleep() and smp_processor_id() checks. * They cannot be enabled earlier because with CONFIG_PREEMPT=y * kernel_thread() would trigger might_sleep() splats. With * CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY=y the init task might have scheduled * already, but it's stuck on the kthreadd_done completion. */ system_state = SYSTEM_SCHEDULING; complete(&kthreadd_done); /* * The boot idle thread must execute schedule() * at least once to get things moving: */ schedule_preempt_disabled(); /* Call into cpu_idle with preempt disabled */ cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE); }
首先調用kernel_thread()函數，用來創建用戶態的第一個進程，這個進程是所有用戶態進程的祖先進程，我們稱為1號進程
這個一號進程進入用戶態以后，開枝散葉，創建了很多子進程，子進程又創建子進程，就形成了一顆進程樹。
一旦有了用戶進程，就需要划分資源了，比如說用戶態的進程要想使用網卡發送數據，這個時候不能直接讓用戶態進程調用網卡
而是通過操作系統提供的系統調用函數，給進程發送數據，發送成功以后在返回到用戶態進程，通知進程處理結果，也就是封裝了
底層實現，用戶態進程想要實現什么功能，直接調用系統調用就可以了，在用戶態進程進行系統調用時，操作系統會把當前該進程的
參數都保存到寄存器里面，如果有對寄存器不懂的，就把寄存器想象成變量，變量是編程語言存放數據的，那么寄存器就是cpu用來存放數據的東西，
等到系統調用從內核態返回到用戶態的時候，會恢復當時保存的寄存器里面的數據，繼續運行。
這個過程就是這樣的，用戶態-》系統調用-》保存寄存器-》內核態執行系統調用-》恢復寄存器-》返回用戶態 接着運行
然后接着說這個一號進程啟動過程，現在這個進程還是在內核態的，那么要怎么把它搞到用戶態里面的，
一般都是從用戶態到內核態在返回到用戶態，很少見過直接從內核態開始然后到用戶態的
看下下面這個代碼
void start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp) { set_user_gs(regs, 0); regs->fs = 0; regs->ds = __USER_DS; regs->es = __USER_DS; regs->ss = __USER_DS; regs->cs = __USER_CS; regs->ip = new_ip; regs->sp = new_sp; regs->flags = X86_EFLAGS_IF; force_iret(); } EXPORT_SYMBOL_GPL(start_thread);
創建進程的這函數最后會有這么一個函數也就是start_thread()，這里面把各個寄存器都設置為了_USER,啥意思呢，里面將用戶態的代碼段CS設置為_USER_CS，將用戶態的數據段DS設置為_USER_DS，
以及指令指針寄存器IP，棧頂指針SP,最后的force_iret()；是用來恢復寄存器的，按理來說應該恢復在系統調用的時候保存的寄存器，這里面恢復的其實就是上面設置的寄存器。CS和指令指針寄存器IP恢復了，
指向用戶態下一個要執行的語句，DS和函數棧指針SP也被恢復了，指向用戶態函數棧的棧頂，所以，下一條指令就從用戶態開始了。
用戶態的祖先進程創建完了，那么內核態有沒有一個祖先進程呢？
有的，rest_init第二大事情就是第三個進程，也就是2號進程。
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