Question

我试图了解有关操作系统的更多信息，目前正在研究如何加载和初始化Linux内核。

由于有几个相关的问题和this book，我基本上能够理解transition from real mode to protected mode的工作原理。

但是，我不了解的一件事是，如何以及何时将其余内核切换到多内核处理器的保护模式（据我所知，每个内核都有自己的一组控制寄存器，并且切换似乎只在启动过程中发生一次。

~~（我只发现this somehow related question with an (short) answer，不可能以不同的模式拥有两个内核，但是没有给出任何来源。）~~这个答案是错误的（例如，{{ 3}}中指出这一点。

编辑：正如评论所指出的那样，内核可能会在初始化过程的稍后阶段执行此操作，但是何时发生？

Answer 1

借助sawdust，Peter Cordes和Michael Petch的输入，我能够找到问题的解决方案（对于Linux v4.16，在这里）：

基本上，从实模式到保护模式的转换发生在每次内核启动时（如果支持热插拔，则可以随时发生）。

辅助处理器的第一次启动是在SMP (Symmetric Multiprocessing) initialization期间进行的（这是内核初始化的一部分）。在那里，初始化期间存在的所有CPU都被调用cpu_up()：

for_each_present_cpu(cpu) {
  if (num_online_cpus() >= setup_max_cpus)
    break;
  if (!cpu_online(cpu))
    cpu_up(cpu); // Startup of the core in the following functions
}

此函数调用导致使用APIC激活内核（请参阅INIT / SIPI信号）。

首先，唤醒的内核处于实模式，并获得real mode trampoline code for x86-64作为入口点，对于x86-64。

在此以及以下功能中，辅助处理器会切换到protected mode（例如，将PE位置1）：

# Enable protected mode
movl  $X86_CR0_PE, %eax  # protected mode (PE) bit
movl  %eax, %cr0         # into protected mode

在Linux中将多核处理器从实模式转换为保护模式

1 个答案: