linux内核学习（12）启动全过程概述之三

进入了vmlinux内核映像部分，就进入了arch/x86/compressed/head_32.S。这个文件主要工作就是解压了，将真正的内核给释放出来，不过还得把这个文件分析完，内核才能出世。

来自arch/x86/compressed/head_32.S：

........省略了头文件......

__HEAD
ENTRY(startup_32)
cld /*di,si++*/
/*
* Test KEEP_SEGMENTS flag to see if the bootloader is asking
* us to not reload segments
*/
testb $(1<<6), BP_loadflags(%esi) /*esi = boot_params*/
jnz 1f
# esi是之前就设置好了的，boot_params结构体的首地址，而loadflags的位6如果置位，则表示需要将段寄存器重新载入
cli /*close interrupt*/
movl $__BOOT_DS, %eax
movl %eax, %ds
movl %eax, %es
movl %eax, %fs
movl %eax, %gs
movl %eax, %ss
1:

/*
* Calculate the delta between where we were compiled to run
* at and where we were actually loaded at. This can only be done
* with a short local call on x86. Nothing else will tell us what
* address we are running at. The reserved chunk of the real-mode
* data at 0x1e4 (defined as a scratch field) are used as the stack
* for this calculation. Only 4 bytes are needed.
*/
leal (BP_scratch+4)(%esi), %esp /*boot_params->scratch*/
call 1f
1: popl %ebp
subl $1b, %ebp
# 上面这段程序就是找到vmlinux加载的首地址，将它存入ebp中。
# boot_params->scratch只是一个中间变量而已。
# 这里牵涉到eip代码指针，当我们call时，其实发生了一些事情，
# 第一步：eip = eip + (1f-当前指针偏移)
# 第二步：pushl eip
# 第三步：跳到cs:eip执行指令
# 估计现在你应该懂了吧。
/*
* %ebp contains the address we are loaded at by the boot loader and %ebx
* contains the address where we should move the kernel image temporarily
* for safe in-place decompression.
*/

#ifdef CONFIG_RELOCATABLE
movl %ebp, %ebx
movl BP_kernel_alignment(%esi), %eax
decl %eax
addl %eax, %ebx
notl %eax
andl %eax, %ebx /*the kernel image align*/
# 代码啊，看着简单，其实要知道作用还得多分析分析。
# 作用：将ebp地址按照kernel_alignment字节对齐，传递给ebx，
# 这样ebx就对齐了。
# 希望你能看懂。
#else
movl $LOAD_PHYSICAL_ADDR, %ebx
#endif

/* Target address to relocate to for decompression */
addl $z_extract_offset, %ebx /*add to offset*/
# 这样一加，就确定了 解压内核的临时内存地址

/* Set up the stack */
leal boot_stack_end(%ebx), %esp
# 设置一下栈，注意现在这个栈离我们蛮远的

/* Zero EFLAGS */ # 清标志寄存器eflags
pushl $0
popfl

/*
* Copy the compressed kernel to the end of our buffer
* where decompression in place becomes safe.
*/
# 这段代码可以说是这个文件中的精华了，作用很简单将vmlinux拷贝到安全地带，
# 也就是上面确定的ebx。
# 要读懂，首先要了解什么是一个程序的bss段？
# bss段就是未被初始化的全局静态变量存放的地方，比如
# static int x;没有被初始化，会被放入bss段。
# 一般它的位置在.text、.data段的后面。
# 注意这里的bss段要和代码里最下面那个.bss区分开来。

pushl %esi # 保存好
leal (_bss-4)(%ebp), %esi # 源内核末尾地址
leal (_bss-4)(%ebx), %edi # 目的内核末尾地址
# 这里为什么要-4，其实也好理解，因为一开始就执行拷贝了，
# 因此首先源地址和目的地址处就得有内容。
movl $(_bss - startup_32), %ecx # 计算出需要拷贝的字节数目，很明显拷贝很完善
shrl $2, %ecx /*right move 4 bits*/ # 一次拷贝4个字节
std /*di,si --*/
rep movsl
cld /*di,si ++*/
popl %esi # 取出来

/*
* Jump to the relocated address.
*/
# 这里开始得注意了，一跳转后，就在临时内核里执行了
# 不过执行的内容还是一样而已。
leal relocated(%ebx), %eax
jmp *%eax # AT@T汇编跳转得在目标前加上*号
ENDPROC(startup_32)

.text
relocated:
# 进入了临时内核了
/*
* Clear BSS (stack is currently empty)
*/
# 给bss段清0，那个_ebss故名意思就是end bss。
xorl %eax, %eax
leal _bss(%ebx), %edi
leal _ebss(%ebx), %ecx
subl %edi, %ecx
shrl $2, %ecx
rep stosl`

/*
* Adjust our own GOT
*/
# 不要管
leal _got(%ebx), %edx
leal _egot(%ebx), %ecx
1:
cmpl %ecx, %edx
jae 2f
addl %ebx, (%edx)
addl $4, %edx
jmp 1b
2:

/*
* Do the decompression, and jump to the new kernel..
*/
# 这段看似有些复杂，其实很简单，调用解压函数而已
# 而且这里终于符合C调用约定了
leal z_extract_offset_negative(%ebx), %ebp
/* push arguments for decompress_kernel: */
pushl %ebp /* output address */ # 解压后输出地址，就是最开始的内核加载地址
pushl $z_input_len /* input_len */ # 长度
leal input_data(%ebx), %eax # 压缩内核地址
pushl %eax /* input_data */
leal boot_heap(%ebx), %eax # 如果需要用到堆内存
pushl %eax /* heap area */
pushl %esi /* real mode pointer */ /*boot_params struct*/ # 这个简单，就是实模式下的启动参数结构体
call decompress_kernel # 调用一下，轻松搞定，估计里面不会轻松，有兴趣可以研究一下，这里就飘过～～
addl $20, %esp # 恢复栈，注意入栈，esp向低内存延伸。

#if CONFIG_RELOCATABLE
# 这段不是很重要，检查一下解压有没有问题
/*
* Find the address of the relocations.
*/
leal z_output_len(%ebp), %edi

/*
* Calculate the delta between where vmlinux was compiled to run
* and where it was actually loaded.
*/
movl %ebp, %ebx
subl $LOAD_PHYSICAL_ADDR, %ebx
jz 2f /* Nothing to be done if loaded at compiled addr. */
/*
* Process relocations.
*/

1: subl $4, %edi
movl (%edi), %ecx
testl %ecx, %ecx /*if ecx==0 jump*/
jz 2f
addl %ebx, -__PAGE_OFFSET(%ebx, %ecx)
jmp 1b
2:
#endif

/*
* Jump to the decompressed kernel.
*/
# 正式跳入kernel，哈哈！终于即将看到真实内核的身影啦！
xorl %ebx, %ebx
jmp *%ebp

/*
* Stack and heap for uncompression
*/
.bss
.balign 4
boot_heap:
.fill BOOT_HEAP_SIZE, 1, 0
boot_stack:
.fill BOOT_STACK_SIZE, 1, 0
boot_stack_end:

冬天走了，春天来了，呵呵！是我们的春天，我们一步一步在逼近自己的目标，我们在实现！不晓得现在的你是否和我一样感受到巨大的力量在自己的胸口徘徊呢，坚持就是万劫不复的源泉。