ARM64 Linux 6.10内核启动流程2-rootfs 怎么挂上

§1.1 rootfs 怎么挂上

平台：QEMU virt + ARM64。当前命令：

qemu-system-aarch64 \
  -M virt \
  -cpu cortex-a57 \
  -m 1024 \
  -kernel linux-6.10/arch/arm64/boot/Image \
  -initrd initramfs.cpio.gz \
  -nographic \
  -append "console=ttyAMA0 nokaslr" \
  -s -S

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0. 这条命令和根有关的部分

QEMU	和根的关系
-initrd initramfs.cpio.gz	cpio initramfs ，解进已经存在的内存 /。不是 root=/dev/ram，不是 Root_RAM0
-append "console=ttyAMA0 nokaslr"	没有 root= ，saved_root_name 为空
包里的 /init	busybox 脚本，最后 exec /bin/sh。有它就不会进 prepare_namespace

#!/bin/busybox sh
/bin/busybox --install -s /bin
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sys /sys
exec /bin/sh

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1. 在 main.c 里和挂根相关的挂钩

内核一开始 没有磁盘 /。先有一个空的内存根，再决定要不要切成真根。

start_kernel
  vfs_caches_init → mnt_init
       init_rootfs()              // do_mounts.c：tmpfs 还是 ramfs
       init_mount_tree()          // 空的 "/" 挂上          【会走】

kernel_init → kernel_init_freeable
  populate_rootfs（initramfs.c）  // 异步把 cpio 解进 "/"
  wait_for_initramfs()            // 等解压完；不是 do_mounts 入口
  console_on_rootfs()
  if (init_eaccess("/init") != 0)
      prepare_namespace()         // do_mounts.c 主戏      【本套不走】
  kernel_execve("/init" 或 /sbin/init)

wait_for_initramfs() 在 init/initramfs.c，只等 cpio 铺完。

进 do_mounts.c 读挂真根，入口是 prepare_namespace() ，不是 wait_for_initramfs。

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2. 核心抽象（读 prepare_namespace 盯这三句）

1. / 可以换 ：启动用空 rootfs 当容器；真根先挂到 /root，再 MS_MOVE + chroot 换成 /。这是挂载命名空间，不是驱动总线。
2. 根由 cmdline 策略选定 ：root= / rootfstype= / ro/rw / rootdelay / rootwait。硬件只是被查表。
3. 挂根是消费者：块设备由 probe 异步造出；挂之前必须等「这一波 probe」结束。

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3. 路 A ------ 你现在：initramfs 铺进空根（不切根）

空的内存 /（init_rootfs + init_mount_tree）
    → rootfs_initcall(populate_rootfs)
        unpack_to_rootfs(cpio)          // init/initramfs.c
    → wait_for_initramfs()
    → init_eaccess("/init") 成功
    → 跳过 prepare_namespace / mount_root
    → kernel_execve("/init") → exec /bin/sh

/ 从头到尾就是那块内存盘：先空，再被 initramfs.cpio.gz 填上 busybox。没有第二块盘。

不是 Root_RAM0。 那个是 root=/dev/ram 时 parse_root_device() 返回的老式 ramdisk 块设备。你没有 root=，也进不了 parse_root_device。

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4. 路 B ------ BSP 常卡：prepare_namespace 切真根

仅当 没有可 exec 的 /init 时：

ramdisk_execute_command = NULL;
prepare_namespace();

流水线：

rootdelay                         给慢速 USB/MMC 多等几秒
  → wait_for_device_probe()       等已经触发的 probe / deferred / async
  → md_run_setup()
  → parse_root_device(root=)      填 ROOT_DEV；找不到则为 0
  → initrd_load()                 老式块设备 initrd；cpio 路径通常 false
  → rootwait                      ROOT_DEV==0 时轮询设备出现
  → mount_root(saved_root_name)   真根挂到 /root（还不是 /）
  → devtmpfs_mount
  → MS_MOVE + chroot              「/」换身份

mount_root() 按 ROOT_DEV 分发：NFS / CIFS / mtd·ubi / 普通块设备。

块设备：mknod /dev/root → do_mount_root(..., "/root")。

源 = root= 那个设备；目标 = 空 rootfs 里的 /root；fstype = rootfstype= 或逐个试。

之后 MS_MOVE 才把这棵子树变成 /。

你这条命令 没有 root=、有 /init，整段 B 不执行。

以后真板要复现：加盘 + root=/dev/vda，并且让 /init 不存在（或 rdinit= 指到无效路径）。

和 probe 的关系（栅栏，不是本条主模型）

wait_for_device_probe()（drivers/base/dd.c）只保证「已经排队/正在跑的 probe」结束，不管以后还会不会有新设备。

1. flush_work(deferred_probe_work) --- -EPROBE_DEFER 那一轮
2. wait_event(probe_waitqueue, probe_count==0) --- PID 1 睡在这里，schedule() 在 wait.h
3. async_synchronize_full() --- 异步 probe

叫醒：driver_probe_device() 里每次 probe 结束 probe_count-- + wake_up_all。

设备和驱动谁后上总线，谁触发这次 probe（device_add 或 driver_register）。匹配算法属 §1.2。

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5. 按你这条命令：会走 / 不走

步骤	走？
init_rootfs / 空 /	走
populate_rootfs 解 cpio	走
wait_for_initramfs	走
prepare_namespace / mount_root / parse_root_device	不走
execve("/init") → exec /bin/sh	走

gdb：断 prepare_namespace / mount_root 不该命中。看根相关断 populate_rootfs、unpack_to_rootfs、kernel_execve。

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