XEN启动过程分析

luoson1

Xen Hypervisor运行在Ring0，在启动过程中，Xen首先被引导:系统由Grub启动，遵循Multiboot引导规范；然后Linux内核做为module也被引导入内存，同时initrd镜像文件也一样。整个引导过程如下图示：
‍<?xml:namespace prefix = v ns = &quot;urn:schemas-microsoft-com:vml&quot; /> ‍‍


1 当加电后首先是BIOS自检、Grub引导。Xen遵循Multiboot引导规范，它需要从Grub读入内存信息，通过置位标志位第1位来实现的。
    主要过程是从grub-xen(‍head.S, trampoline.S, x86_32.S，位于‍\xen\arch\x86\boot中：)，
    head.S：‍装入GDT(trampoline_gdt)； ‍进入保护模式；‍初始化页表,将线性空间的0-12M和__PAGE_OFFSET-__PAGE_OFFSET&#43;12M都映射到物理地址的 0-12M;而将线性空间的12M-16M映射到物理地址的12M-16M；‍解析早期命令行参数；‍跳转到 trampoline_boot_cpu_entry；
    ‍trampoline.S：‍进入实模式,读取内存,磁盘,显示信息；‍再次进入保护模式，装入新的GDT(gdt_table)；‍加载前面初始化了的页表,启用分页机制,跳转到__high_start。然后就是x86_32.S文件。
2.x86_32.S是从Grub进入Xen的入口文件。Grub根据镜像头信息获得入口地址，然后读入整个镜像，最后把控制权交给Xen。
    可以使用readelf命令来查看编译后生成的Xen的内核，它表明文件类型为可执行文件，并且程序的入口点是Oxl0000(原本这是Linux内核的位置)，这表明Xen被引导程序放在了物理内存1M的位置上。
    在x86_32.S的start入口点上，主要是为进行后续工作做准备，包括简单地设置GDT、IDT以及初始化分页等。然后start将保存着引导程序启动信息地址的EBX压栈，再调用真正的初始化流程函数。<?xml:namespaceprefix = o ns = &quot;urn:schemas-microsoft-com:office:office&quot; />
3.__startxen()函数中首先会从启动信息中获取物理内存分配情况，初始化E820内存图。
    物理内存是只有Xen才有权限进行管理和分配的，无论是Domain0还是DomainU，它们得到的都是Xen给它们的物理内存假相。
4.之后是分页初始化、IRQ中断初始化、调度程序初始化、异常处理程序表初始化、时间设置、安全机制设置等初始化工作，并且Xen会初始化一个空闲虚拟域(IdleDomain)，当没有合适的虚拟域可以运行的时候，Xen会选择空闲虚拟域来运行，这很类&#20284;于Linux中的init进程。
5.当Xen初始化工作结束后，便开始设置Domain0的数据结构。
    每个虚拟域都有一个struct domain结构体，在这里主要定义了它的ID、共享信息、内存分配、虚拟CPU、事件通道和授权表等。分配好DomainO的数据结构，Xen将通过construct_dom0()函数来将主控域的运行环境设置好。
6。然后Xen将控制权交给Domain0中的Linux，而自己进入idie_loop。主控域得到控制权后，开始自己的引导过程，只是它需要的信息是从xen_start_info数据结构中获取。进入Domain0的EIP指向_start_32，它会再跳转到start_kernel，之后的启动流程就和Linux的正常启动流程基本一样了。