XV6的源码解析
启动 xv6
当我们输入 make qeum 之后它会初始化自己并运行一个存储在只读内存中的引导加载程序（boot），CPU 从内存地址 0x80000000 （程序的起始位置）开始的:
_entry:
# set up a stack for C.
# stack0 is declared in start.c,
# with a 4096-byte stack per CPU.
# sp = stack0 + (hartid * 4096)
la sp, stack0
li a0, 1024*4
csrr a1, mhartid
addi a1, a1, 1
mul a0, a0, a1
add sp, sp, a0
# jump to start() in start.c
call start_entry 的指令设置了一个栈区 (stack 0)，这样 xv6就可以运行 C 代码。Xv6在 start. c 文件中为初始栈 stack0 声明了空间。由于 RISC-V 上的栈是向下扩展的，所以 _entry 的代码将栈顶地址 stack0+4096 加载到栈顶指针寄存器 sp 中。现在内核有了栈区，_entry 便调用 C 代码 start 。在其中 csrr a1, mhartid 在地址0x8000000a 上，读取了控制系统寄存器（Control System Register）mhartid，并将结果加载到了 a1寄存器。我认为是在确定几号 CPU 在设置 stack。
在 entry. S 中没有内存分页，没有中断，没有隔离等等一切都是那么的 原始 ，在 start () 中其实就是在 M-mod (machine mode) 进行基础配置，它在寄存器 mstatus 中将先前的运行模式改为管理模式，并通过将 main() 函数的地址写入寄存器 mepc 将返回地址设为 main，它通过向页表寄存器 satp 写入0来在管理模式下禁用虚拟地址转换，并将所有的中断和异常委托给管理模式。
void
start()
{
// set M Previous Privilege mode to Supervisor, for mret.
unsigned long x = r_mstatus();
x &= ~MSTATUS_MPP_MASK;
x |= MSTATUS_MPP_S;
w_mstatus(x);
// set M Exception Program Counter to main, for mret.
// requires gcc -mcmodel=medany
w_mepc((uint64)main);
// disable paging for now.
w_satp(0);
......
}最后，当做完这一切后，mepc 返回 main，并中断计时器，PC 改为 main 。
在 main() 中执行一系列的初始化
void
main()
{
if(cpuid() == 0){
consoleinit(); // 初始化控制台
printfinit();
printf("\n");
printf("xv6 kernel is booting\n");
printf("\n");
kinit(); // 物理页面分配器
kvminit(); // 内核页表
kvminithart(); // 开启分页机制
procinit(); // 进程表初始化
trapinit(); // trap向量表初始化
trapinithart(); // 安装内核trap向量
plicinit(); // 设置中断控制器
plicinithart(); // 向 PLIC 询问设备中断
binit(); // buffer cache
iinit(); // inode table
fileinit(); // file table
virtio_disk_init(); // emulated hard disk
userinit(); // first user process
...
}
...
}
<p>初始化函数的调用顺序重要吗？ 重要，有些函数需要其他函数作为前置</p>
启动第一个进程
着重说明 userinit() 他是利用了 initcode. S 来通过调用 exec(init, argv) 以达到一个用户进程的实现
# exec(init, argv)
.globl start
start:
la a0, init # 第一个参数
la a1, argv # 第二个参数
li a7, SYS_exec
ecall # 交给操作系统接着进入到 syscall()
void
syscall(void)
{
int num;
struct proc *p = myproc();
num = p->trapframe->a7;
if(num > 0 && num < NELEM(syscalls) && syscalls[num]) {
p->trapframe->a0 = syscalls[num]();
if (p->make & (1 << (uint32)num)) {
printf("%d: syscall %s -> %d\n", p->pid, sys_name[num], p->trapframe->a0);
}
} else {
printf("%d %s: unknown sys call %d\n",
p->pid, p->name, num);
p->trapframe->a0 = -1;
}
}syscalls[num]() 是函数指针·数组，它去找 exec 的系统函数 sys_exec 从 exec 进入 init 函数，init 为用户内存设置好一些东西，如 console、标准输入、标准输出和利用子进程打开 sh 。ok，结束了。