[知其然不知其所以然-9] linux e820/efi memory map是如何初始化的__linux

作為核心的記憶體布局來源，BIOS提供了兩套記憶體布局資訊，第一個是legacy啟動時提供的e820 memory map，另一個是

efi啟動時提供的efi memory map。

在繼續之前，我們需要知道，x86啟動的順序是，BIOS，grub，real mode，protect mode

其中，real mode是進入核心前的最後一步，在這個模式下，會根據系統是legacy還是efi啟動，

擷取到不同的memory map資訊。

首先對於legacy模式，有可能是grub，也可能是real mode代碼，根據BIOS提供的介面，擷取

到記憶體資訊，儲存到boot_params結構體。（見Zero-page.txt）

real mode擷取記憶體布局的代碼在：

arch\x86\boot/memory.c的detect_memory_e820函數，用BIOS提供的int service，迴圈執行

intcall(0x15, &ireg, &oreg);，擷取所有的e820 map資訊，儲存到boot_params.e820_map。

對於efi啟動方式，realmode下，則可能是arch/x86/boot/compressed/eboot.c裡，

exit_boot時，調用efi提供的system table->get_memory_map，擷取到記憶體布局資訊，

再賦值給boot_params.efi_info。

進入protect模式後，

void __init setup_arch(char **cmdline_p){        setup_memory_map();if (efi_enabled(EFI_BOOT))efi_init();}

有了boot_params後，相關的記憶體布局初始化setup_memory_map：

該函數通過default_machine_specific_memory_setup，

先在sanitize_e820_map函數裡，把boot_params.e820_map去重排序，再通過

append_e820_map加到全域變數資料e820_map裡。接著e820_print_map

會列印這個e820 map的記憶體布局，也就是我們看到的：

[    0.000000] e820: BIOS-provided physical RAM map:[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x0000000000000000-0x0000000000057fff] usable[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x0000000000058000-0x0000000000058fff] reserved[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x0000000000059000-0x000000000009dfff] usable

注意，以上只對legacy有效，因為他檢查的是e820_map，對於efi模式，e820_map是null 指標。

再看efi記憶體布局初始化，還是在setup_arch裡：

if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,     EFI32_LOADER_SIGNATURE, 4)) {set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);} else if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,     EFI64_LOADER_SIGNATURE, 4)) {set_bit(EFI_BOOT, &efi.flags);set_bit(EFI_64BIT, &efi.flags);}if (efi_enabled(EFI_BOOT))efi_memblock_x86_reserve_range();if (efi_enabled(EFI_BOOT))efi_init();

如果boot_params裡有efi標誌，那麼就根據boot_params.efi_memmap擷取efi的分區資訊，

最後，還是通過e820_add_region加入到e820 table裡去。具體流程是：

efi_init -> efi_memmap_init -> do_add_efi_memmap -> e820_add_region

To be more specific, I found a hibernation error which complains of:

A very good summary of efi linux at:

https://lwn.net/Articles/632528/