Apakah kernel Linux memiliki fungsi utama?

Pada 4.2, start_kernel dari init/main.c adalah proses inisialisasi yang cukup besar dan dapat dibandingkan dengan main fungsi.

Ini adalah kode independen arch pertama yang dijalankan, dan menyiapkan sebagian besar kernel. Sangat mirip dengan main , start_kernel didahului oleh beberapa kode penyiapan tingkat rendah (dilakukan di crt* objek di userland main ), setelah itu kode C umum "utama" dijalankan.

Bagaimana start_kernel dipanggil di x86_64

arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S , skrip penaut, menyetel:

ENTRY(phys_startup_64)

dan

phys_startup_64 = startup_64 - LOAD_OFFSET;

dan:

#define LOAD_OFFSET __START_KERNEL_map

arch/x86/include/asm/page_64_types.h mendefinisikan __START_KERNEL_map sebagai:

#define __START_KERNEL_map  _AC(0xffffffff80000000, UL)

yang merupakan alamat entri kernel. TODO bagaimana tepatnya alamat itu tercapai? Saya harus memahami antarmuka yang diekspos Linux ke bootloader.

arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S menyetel bagian bootloader pertama sebagai:

.text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
    _text = .;
    /* bootstrapping code */
    HEAD_TEXT

include/asm-generic/vmlinux.lds.h mendefinisikan HEAD_TEXT :

#define HEAD_TEXT  *(.head.text)

arch/x86/kernel/head_64.S mendefinisikan startup_64 . Itu adalah kode kernel x86 pertama yang berjalan. Itu melakukan banyak penyiapan tingkat rendah, termasuk segmentasi dan paging.

Kemudian hal pertama yang dijalankan karena file dimulai dengan:

.text
__HEAD
.code64
.globl startup_64

dan include/linux/init.h mendefinisikan __HEAD sebagai:

#define __HEAD      .section    ".head.text","ax"

jadi sama seperti hal pertama dari skrip linker.

Pada akhirnya ia memanggil x86_64_start_kernel agak canggung dengan dan lretq :

movq    initial_code(%rip),%rax
pushq   $0      # fake return address to stop unwinder
pushq   $__KERNEL_CS    # set correct cs
pushq   %rax        # target address in negative space
lretq

dan:

.balign 8
GLOBAL(initial_code)
.quad   x86_64_start_kernel

arch/x86/kernel/head64.c mendefinisikan x86_64_start_kernel yang memanggil x86_64_start_reservations yang memanggil start_kernel .

titik masuk arm64

Arm64 pertama yang berjalan pada kernel v5.7 yang tidak terkompresi didefinisikan di https://github.com/cirosantilli/linux/blob/v5.7/arch/arm64/kernel/head.S#L72 jadi add x13, x18, #0x16 atau b stext tergantung pada CONFIG_EFI :

    __HEAD
_head:
    /*
     * DO NOT MODIFY. Image header expected by Linux boot-loaders.
     */
#ifdef CONFIG_EFI
    /*
     * This add instruction has no meaningful effect except that
     * its opcode forms the magic "MZ" signature required by UEFI.
     */
    add x13, x18, #0x16
    b   stext
#else
    b   stext               // branch to kernel start, magic
    .long   0               // reserved
#endif
    le64sym _kernel_offset_le       // Image load offset from start of RAM, little-endian
    le64sym _kernel_size_le         // Effective size of kernel image, little-endian
    le64sym _kernel_flags_le        // Informative flags, little-endian
    .quad   0               // reserved
    .quad   0               // reserved
    .quad   0               // reserved
    .ascii  ARM64_IMAGE_MAGIC       // Magic number
#ifdef CONFIG_EFI
    .long   pe_header - _head       // Offset to the PE header.

Ini juga merupakan byte pertama dari imej kernel yang tidak dikompresi.

Kedua kasus tersebut melompat ke stext yang memulai tindakan "nyata".

Seperti disebutkan dalam komentar, kedua instruksi ini adalah 64 byte pertama dari header terdokumentasi yang dijelaskan di:https://github.com/cirosantilli/linux/blob/v5.7/Documentation/arm64/booting.rst#4-call -gambar-kernel

arm64 pertama yang mengaktifkan MMU instruksi:__primary_switched

/*
 * The following fragment of code is executed with the MMU enabled.
 *
 *   x0 = __PHYS_OFFSET
 */
__primary_switched:

main()
{
     extern schar;
     register i, *p;
     /*
     * zero and free all of core
     */

     updlock = 0;
     i = *ka6 + USIZE;
     UISD->r[0] = 077406;
     for(;;) {
        if(fuibyte(0) < 0) break;
        clearsig(i);
        maxmem++;
        mfree(coremap, 1, i);
         i++;
     }
     if(cputype == 70) 
     for(i=0; i<62; i=+2) {
       UBMAP->r[i] = i<<12;
       UBMAP->r[i+1] = 0;
      }

    // etc. etc. etc.