Linux启动程序（一）

前言

我们在阅读Linux源码的时候，总是会有一个疑问，整个系统的入口是在哪个位置，从哪个地方开始阅读，抱着这个疑问，这里记录下我对Linux启动过程的理解。

启动程序

1. main函数

确实，main函数是大多数编程语言的入口函数，操作系统主要是由C语言编写的，因此，main仍然是整个程序的入口。但是，我们也知道在用C语言编写代码的时候，会用到各种函数库，函数内部会有临时变量，甚至会用malloc函数申请内存，这些过程均由编译器自动完成，编写程序的时候也不需要关注这些细节的功能。
其实，一个程序在执行main函数之前，会有一系列的操作，我们可以从main函数的参数直观的看出。

/**
 * main函数
 * @param  argc 程序输入参数个数
 * @param  argv 程序的输入参数（指针）
 * @param  env  程序的环境变量（指针）
 * @return      执行状态
 */
int main(int argc, char *argv[], char *env[]){
    printf("hello word!\n");
    return 0;
}

可能有人会有一些疑问，main函数怎么会有三个参数，其实上面的三个参数均可以忽略，由编译器自动填充参数，因此一般我们看到的main函数的例子有很多的变体。

//有这样的
int main(int argc, char *argv[]){ }
//也有这样的
void main(){ }

既然main函数有参数，说明main本身会作为函数的功能被调用，那么main函数是在哪个位置被调用？其实，main函数会被具有引导启动功能的汇编程序调用（函数调用的过程其实就是操作堆栈的过程，后续再细节探讨）

2. 汇编引导程序

在上面的讨论中，我们提到，C语言编写代码的时候，我们会用到临时变量，用malloc动态申请内存，这些操作均对应着栈空间和堆空间的操作（一个程序在系统中的映射情况如下图，仅仅了解下，后续再讨论下内存管理的细节），所以汇编程序的其中一个功能便是设置堆和栈的地址，当然，也会设置中断处理的入口函数。

程序内存分布

为了便于理解，以STM32为例（X86和ARM A系列的操作比较复杂，另外C51系列由于简单，直接嵌入到了IDE中，代码中没有直接体现），打开一个STM32的工程，我们可以看到.s后缀的汇编程序代码，如startup_stm32f407xx.s，打开代码，我们可以看到，其在初始化的时候定义了堆和栈的大小，然后初始化栈指针，并定义中断函数处理的地址，最后通过一个系统调用，reset处理器，然后进入到main函数中。

汇编-堆栈