Linux内核程序入口地址

在Linux内核中，使用vmlinux.lds.S文件（路径：arch/arm64/kernel/）布局内核映像中相关段（例：.text、.data）的位置。

在Linux内核编译时，vmlinux.lds.S文件最终会被构建成链接脚本vmlinux.lds文件（路径：arch/arm64/kernel/）。

本文主要介绍Linux内核程序运行的起始位置_text，在vmlinux.lds.S文件中定义如下：

    ENTRY(_text)          ## 指定内核程序入口地址
    ...
    . = KIMAGE_VADDR + TEXT_OFFSET; ## 当前地址为KIMAGE_VADDR + TEXT_OFFSET

    .head.text : {
        _text = .;       ## _text为当前地址 
        HEAD_TEXT
    }

从上面可以看出：_text = KIMAGE_VADDR + TEXT_OFFSET。

1、KIMAGE_VADDR定义

文件：arch/arm64/include/asm/memory.h，定义如下：

#define VA_BITS         (CONFIG_ARM64_VA_BITS)     ## 39
#define VA_START        (UL(0xffffffffffffffff) - \
    (UL(1) << VA_BITS) + 1)

#define KIMAGE_VADDR        (MODULES_END)
#define MODULES_END         (MODULES_VADDR + MODULES_VSIZE)
#define MODULES_VADDR       (VA_START + KASAN_SHADOW_SIZE)
#define MODULES_VSIZE       (SZ_128M)
#define KASAN_SHADOW_SIZE   (0)

文件：include/linux/sizes.h，定义如下：

#define SZ_128M                         0x08000000

宏KIMAGE_VADDR展开如下：

((0xffffffffffffffff - (1 << (39)) + 1) + (0)) + (0x08000000)

上面是按照无符号计算，KIMAGE_VADDR为：0xFFFFFF8008000000。

2、TEXT_OFFSET定义

文件：arch/arm64/Makefile，定义如下：

TEXT_OFFSET := 0x00080000

通过计算，_text值为：0xFFFFFF8008080000。

在Linux内核启动时，从log信息中也可以找到对应的地址：

[    0.000000] Virtual kernel memory layout:
[    0.000000]     modules : 0xffffff8000000000 - 0xffffff8008000000   (   128 MB)
[    0.000000]     vmalloc : 0xffffff8008000000 - 0xffffffbdbfff0000   (   246 GB)
[    0.000000]       .init : 0xffffff8009050000 - 0xffffff8009180000   (  1216 KB)
[    0.000000]       .text : 0xffffff8008080000 - 0xffffff8008c00000   ( 11776 KB)  ##代码段
[    0.000000]     .rodata : 0xffffff8008c00000 - 0xffffff8009050000   (  4416 KB)
[    0.000000]       .data : 0xffffff8009180000 - 0xffffff8009307008   (  1565 KB)
[    0.000000]     vmemmap : 0xffffffbdc0000000 - 0xffffffbfc0000000   (     8 GB maximum)
[    0.000000]               0xffffffbdc0008000 - 0xffffffbdc2000000   (    31 MB actual)
[    0.000000]     fixed   : 0xffffffbffe7fb000 - 0xffffffbffec00000   (  4116 KB)
[    0.000000]     PCI I/O : 0xffffffbffee00000 - 0xffffffbfffe00000   (    16 MB)
[    0.000000]     memory  : 0xffffffc000200000 - 0xffffffc080000000   (  2046 MB)

_text对应的是虚拟地址，在内核中可以直接通过访问该地址获取其保存的值，其对应Image映像中的第一个字0x14424000。

Image映像查看方法如下：

root@ubuntu:/home/run/code/rockchip-bsp# hexdump -C -n 1000 out/kernel/Image
00000000  00 40 42 14 00 00 00 00  00 00 08 00 00 00 00 00  |.@B.............|
00000010  00 a0 43 01 00 00 00 00  0a 00 00 00 00 00 00 00  |..C.............|
00000020  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000030  00 00 00 00 00 00 00 00  41 52 4d 64 00 00 00 00  |........ARMd....|
00000040  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|

本文基于RockPI 4A单板Linux 4.4内核。