64位UEFI Ubuntu环境下Linux内核入口点相关技术问询

问题1：Linux内核的入口点在哪里？ #

针对x86_64架构的Linux内核，入口点分两种场景：

• 传统BIOS引导：压缩内核的入口是arch/x86/boot/compressed/head_64.S里的startup_32，引导加载器会以32位保护模式启动内核，之后内核自行切换到64位模式并完成自身解压。
• 64位UEFI引导：内核支持直接以64位模式启动，入口是arch/x86/boot/compressed/head_64.S里的startup_64，此时引导加载器会在64位UEFI模式下直接调用这个入口。

问题2：/arch/x86/boot/compressed/head_64.S中的startup_32是否为正确的入口点？ #

startup_32是压缩内核的32位入口点，但并非所有场景的正确入口：

• 在传统BIOS引导环境下，GRUB等引导加载器会以32位模式加载内核，此时startup_32就是入口，它负责初始化32位环境、切换到64位长模式、解压内核镜像。
• 但在64位UEFI引导环境下，引导加载器会直接调用startup_64，startup_32不会作为入口被执行。

问题3：若内核设置为64位，是否意味着其在grub2中以32位模式运行？ #

不一定，完全取决于引导环境：

• 传统BIOS环境：GRUB2是32位的（因BIOS本身为16位/32位），它会以32位模式加载64位内核，之后内核自行完成从32位到64位的模式切换。
• 64位UEFI环境：GRUB2是64位的，它会直接在64位模式下加载并启动64位内核，全程不会进入32位模式。

问题4：是否存在以startup_64作为入口点的引导加载程序？ #

当然存在。最典型的就是64位UEFI环境下的GRUB2，它会直接调用arch/x86/boot/compressed/head_64.S里的startup_64作为内核入口。此外，其他符合64位UEFI规范的引导加载器（比如systemd-boot）也支持直接以startup_64为入口启动64位Linux内核。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者城山流二