wiki:boot_procedure

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Le boot-loader, en combinaison avec le preloader (qui est propre à chaque architecture matérielle), permettent de charger le système ALMOS-MK. Pour pouvoir minimiser la partie écrite en assembleur (qui dépend donc de l'architecture matérielle), l'initialisation d'ALMOS-MK (réalisée par la fonction kern_init()) est totalement découplée de son chargement. Le rôle principal du boot-loader d'ALMOS-MK est de charger en mémoire l'image du noyau du système. Au passage, il récupère les informations décrivant la plateforme matérielle contenues dans le fichier binaire arch_info.bin et les utilise pour construire les structures de données boot_info_t qui sont rangées au début du segment de données kdata du noyau et seront utilisées par kern_init(). Ces informations en entrée et en sortie du boot-loader peuvent sembler redondantes mais cette traduction est indispensable: elle permet au système de vérifier le bon fonctionnement de la plateforme matérielle et de détecter les pannes dues au vieillissement du matériel. En effet, les structures boot_info_t générées en sortie du boot-loader ne contiennent que des informations de la partie opérative de l'architecture.

Pour choisir une stratégie de placement des différents fichiers binaires et des structures mémoire, il faut définir une borne maximale pour chacun de ces derniers. On réserve:

  • Au fichier binaire correspondant au noyau: une zone de mémoire physique de 1Mo.
  • Au fichier binaire correspondant au boot-loader: une zone de mémoire physique de 1Mo.
  • Au fichier binaire arch_info.bin: une zone de mémoire physique de 2Mo, puisque ce fichier peut nécessiter plus de mémoire si l'architecture matérielle comporte plus de clusters.
  • À chaque core une pile de boot temporaire pour exécuter le code C du boot-loader de taille 4Ko.

Toutes ces quantités de mémoire sont des paramètres globaux de configuration modifiables du boot-loader. La procédure de chargement d'ALMOS-MK fonctionnant sur l'architecture TSAR se fait en 4 temps:

  1. Au démarrage, les valeurs dans les registres d'extension d'adresse de code et de données sont à 0. Cela veut dire que tous les cores de la plateforme travaillent par défaut dans le même espace adressable physique: celui du cluster de cxy (0, 0) appelé cluster de boot. Tous les cores commencent par exécuter le code du preloader (qui se situe à l'adresse 0x0 de l'espace adressable physique du cluster de boot), mais ils réalisent des tâches différentes: le core de lid 0 du cluster de boot (appelé core bscpu) charge, en mémoire locale du cluster de boot à l'adresse 0x100000, l'image du boot-loader; tandis que les autres cores ne font qu'une seule chose avant de s'endormir: initialiser le canal d'interruption correspondant du contrôleur XICU pour pouvoir être réveillés ultérieurement par des IPI (Inter-Processor Interrupt). Voici le contenu de la mémoire du cluster de boot et des autres clusters (appelés banalus) après ce premier temps.
  1. Le bscpu exécute le code du boot-loader et réalise plusieurs tâches:
    • Il initialise tout d'abord son pointeur de pile pour pouvoir exécuter du code C au lieu de l'assembleur. L'adresse de base de cette pile temporaire est aussi un paramètre configurable. Par défaut, les piles de boot des cores de lid 0 (appelés CP0) de tous les clusters commencent à l'adresse 0x500000. Notons que ce choix entraine une contrainte: l'espace adressable physique de chaque cluster doit avoir au moins 5Mo, ce qui ne pose pas de problème particulier aux machines actuelles.
    • Ensuite, il charge, toujours en mémoire locale du cluster de boot, l'image binaire du noyau d'ALMOS-MK ainsi que le fichier binaire arch_info.bin, respectivement à l'adresse 0x200000 et 0x300000, juste au dessus du segment mémoire correspondant à l'image du boot-loader.
    • Il extrait des informations depuis arch_info.bin pour initialiser les différents champs de la structure boot_info_t du cluster de boot.
    • Il réveille les CP0 de tous les clusters banalus.
    • Il se met en attente jusqu'à ce que tous les autres CP0 arrivent à ce point de rendez-vous.
    Voici le contenu de la mémoire du cluster de boot et des autres clusters (appelés banalus) après ce deuxième temps.
  1. Chaque CP0, après avoir été réveillé par bscpu, sort du code du preloader et exécute le boot-loader qui se trouve toujours dans le cluster de boot en effectuant les différentes étapes ci-dessous:
    • Il
    • Il alloue sa pile de boot en initialisant son pointeur de pile à l'adresse

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