深入解读Linux内存管理系列（3）——MMU初始化和页表的建立

日期	内核版本	CPU架构	作者
2019.04.06	Linux-4.4	PowerPC	LoneHugo

系列文章：https://blog.csdn.net/Vince_/article/details/89055979

初始化阶段进行MMU_init，启动MMU，并建立页表，通过TLB进行地址转换访问物理内存。

1. reserve_hugetlb_gpages保留巨型页
   1. 在parse_arg中调用do_gpage_early_setup将解析的信息保留在gpage_npages中；
   2. 遍历gpage_npages中的信息，分配对应的巨型页
   3. add_gpage将分配到的巨型页均记录在gpage_freearray中
   4. memblock_alloc_base分配巨型页的过程：
      1. memblock_alloc_base
      2. __memblock_alloc_base
      3. memblock_alloc_base_nid制定从0物理地址开始分配
      4. memblock_alloc_range_nid
      5. memblock_find_in_range_node
         1. 避免分配首页
         2. 获取内核位置，如果是bottom-up的分配方式，则需要在kernel之后分配
         3. 不能采用bottom-up分配的话继续按照top_down分配
         4. __memblock_find_range_top_down
      6. memblock_reserve将分配到的page进行reserve，在对应的memblock中添加信息
2. memblock_enforce_memory_limit将内存大小进行强制限定
3. mapin_ram将tlbcam映射之后开始到total_lowmem结束的内存通过__mapin_ram_chunk进行映射，实际调用map_page进行一页的映射

 

1. set_task_stack_end_magic设定init_task的stack信息，添加MAGIC到stack中检测overflow
2. boot_init_stack_canary设定canary信息到current进程的stack
3. cgroup_init_early进行cgroup的早期初始化
4. local_irq_disable关闭本地中断
5. boot_cpu_init设置cpu上线信息
6. page_address_init初始化page_address_htable
7. setup_arch:
   1. unflatten_device_tree展开dts信息，调用early_init_dt_alloc_memory_arch分配地址
   2. check_for_initrd检查
   3. find_legacy_serial_ports初始化serial_port
   4. smp_setup_cpu_maps设置cpu上线相关的信息
   5. register_early_udbg_console注册early_console
   6. xmon_setup
   7. 初始化cache相关字段
   8. setup_panic设置panic通知链回调ppc_panic_block
   9. init_mm相关字段初始化
   10. exc_lvl_early_init进行Per-cpu stacks初始化，handling critical, debug and machine check level interrupts，内核为此单独分配栈空间来进行处理，分别对应critirq_ctx[NR_CPUS], dbgirq_ctx[NR_CPUS]和mcheckirq_ctx[NR_CPUS]，类型为(struct thread_info *)
   11. irqstack_early_init初始化interrupt stacks，对应每个cpu分别分配占空间给softirq和hardirq栈空间，hardirq_ctx[NR_CPUS]和softirq_ctx[NR_CPUS]，类型为(struct thread_info *)
   12. initmem_init初始化内存相关的初始化工作，如果定义了sparse特性，则需要考虑稀疏内存分布，进行相应的初始化
   13. setup_barrier_nospec设置barrier
   14. setup_spectre_v2打入相应的patch代码
   15. paging_init初始化