我們一路走來看過檔案的介面、程序管理、訊號處理、記憶體管理、網路、以及一些其他的系統呼叫，也很遺憾無法來得及研究檔案管理、時間處理等功能的系統呼叫。我們今天要來看的是非常系統層級的呼叫，牽涉到機器本身運行的狀態，那就是：reboot。
手冊reboot(2)中這麼寫著：
NAME
reboot - reboot or enable/disable Ctrl-Alt-Del
SYNOPSIS
/* For libc4 and libc5 the library call and the system call
are identical, and since kernel version 2.1.30 there are
symbolic names LINUX_REBOOT_* for the constants and a
fourth argument to the call: */
#include <unistd.h>
#include <linux/reboot.h>
int reboot(int magic, int magic2, int cmd, void *arg);
/* Under glibc and most alternative libc's (including uclibc, dietlibc,
musl and a few others), some of the constants involved have gotten
symbolic names RB_*, and the library call is a 1-argument
wrapper around the 3-argument system call: */
#include <unistd.h>
#include <sys/reboot.h>
int reboot(int cmd);
也就是說Linux環境中支援兩種wrapper，其中第一個需要付四個參數，是和系統呼叫一對一的版本；另一個比較傳統的只吃一個參數，會在函式庫中擴充。這個系統呼叫不只是重新開機的字面上意義，也能夠用來控制Ctrl-Alt-Delete組合鍵的意義。
有趣的是定義的magic值，有點類似通關密語。第一個的magic只允許0xfee1dead，第二個則允許四組值，乍看之下的10進位都不明所以，手冊中還提示轉成16進位就會有意義。據筆者所知，應該是Linus Torvalds的家人們的生日。
在kernel/reboot.c
272 /*
273 * Reboot system call: for obvious reasons only root may call it,
274 * and even root needs to set up some magic numbers in the registers
275 * so that some mistake won't make this reboot the whole machine.
276 * You can also set the meaning of the ctrl-alt-del-key here.
277 *
278 * reboot doesn't sync: do that yourself before calling this.
279 */
280 SYSCALL_DEFINE4(reboot, int, magic1, int, magic2, unsigned int, cmd,
281 void __user *, arg)
282 {
283 struct pid_namespace *pid_ns = task_active_pid_ns(current);
284 char buffer[256];
285 int ret = 0;
286
287 /* We only trust the superuser with rebooting the system. */
288 if (!ns_capable(pid_ns->user_ns, CAP_SYS_BOOT))
289 return -EPERM;
290
291 /* For safety, we require "magic" arguments. */
292 if (magic1 != LINUX_REBOOT_MAGIC1 ||
293 (magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2 &&
294 magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2A &&
295 magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2B &&
296 magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2C))
297 return -EINVAL;
298
這個系統呼叫有一些針對namespace的擴張功能，也就是在容器或相似的環境中，reboot搭配一些指令能夠將SIGHUP或SIGINT訊號傳給該容器或PIDNS的init程序。291行之後則是檢驗傳入的參數。
299 /*
300 * If pid namespaces are enabled and the current task is in a child
301 * pid_namespace, the command is handled by reboot_pid_ns() which will
302 * call do_exit().
303 */
304 ret = reboot_pid_ns(pid_ns, cmd);
305 if (ret)
306 return ret;
reboot_pid_ns即是關於當前程序處在有別於初始PIDNS的其他NS的狀態的特別處理，位在kernel/pid_namespace.c，
308 int reboot_pid_ns(struct pid_namespace *pid_ns, int cmd)
309 {
310 if (pid_ns == &init_pid_ns)
311 return 0;
312
313 switch (cmd) {
314 case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:
315 case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
316 pid_ns->reboot = SIGHUP;
317 break;
318
319 case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
320 case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
321 pid_ns->reboot = SIGINT;
322 break;
323 default:
324 return -EINVAL;
325 }
326
327 read_lock(&tasklist_lock);
328 force_sig(SIGKILL, pid_ns->child_reaper);
329 read_unlock(&tasklist_lock);
330
331 do_exit(0);
332
333 /* Not reached */
334 return 0;
335 }
若是初始NS，則回傳0。case判斷的部份也很容易理解。最後在328行強制給出一個SIGKILL給這個NS的負責程序。
311 if ((cmd == LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF) && !pm_power_off)
312 cmd = LINUX_REBOOT_CMD_HALT;
313
314 mutex_lock(&reboot_mutex);
315 switch (cmd) {
316 case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
317 kernel_restart(NULL);
318 break;
319
320 case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON:
321 C_A_D = 1;
322 break;
323
324 case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF:
325 C_A_D = 0;
326 break;
pm_power_off是一個函數指標，依照處理器以及平台的不同會有不同的函式（分別對應到arch/x86/platform底下的不同平台）來處理。然後就開始依照cmd的差異判斷應該做的事情。如320~326行的C_A_D設置。若是要重新啟動，則kernel_restart：
214 void kernel_restart(char *cmd)
215 {
216 kernel_restart_prepare(cmd);
217 migrate_to_reboot_cpu();
218 syscore_shutdown();
219 if (!cmd)
220 pr_emerg("Restarting system\n");
221 else
222 pr_emerg("Restarting system with command '%s'\n", cmd);
223 kmsg_dump(KMSG_DUMP_RESTART);
224 machine_restart(cmd);
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernel_restart);
原來要重新啟動機器還要讓控制權轉移到編號0的CPU？
繼續看其他的指令，
328 case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
329 kernel_halt();
330 do_exit(0);
331 panic("cannot halt");
332
333 case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
334 kernel_power_off();
335 do_exit(0);
336 break;
337
338 case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:
339 ret = strncpy_from_user(&buffer[0], arg, sizeof(buffer) - 1);
340 if (ret < 0) {
341 ret = -EFAULT;
342 break;
343 }
344 buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';
345
346 kernel_restart(buffer);
347 break;
前兩者和展示過的kernel_restart都有類似的結構，透過kmsg_dump印不同的訊息之後，呼叫與之對應的machine_*呼叫，控制與架構相關的事項吧。LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2則是帶重啟參數的狀況，就還需要這些從使用者空間搬資料的動作。
349 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
350 case LINUX_REBOOT_CMD_KEXEC:
351 ret = kernel_kexec();
352 break;
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
356 case LINUX_REBOOT_CMD_SW_SUSPEND:
357 ret = hibernate();
358 break;
359 #endif
360
361 default:
362 ret = -EINVAL;
363 break;
364 }
365 mutex_unlock(&reboot_mutex);
366 return ret;
367 }
kexec可以說是個使用當前系統作為bootloader的機制，讓下一次開機可以在指定kernel image的情況下快速載入。hibernate則是休眠，在kernel/power/hibernate.c之中，要做的事情很多，比方說sync檔案系統、凍結所有正在執行的程序、儲存整個系統的映像等。最後如果是會回傳的cmd，則會解開reboot_mutex，然後回傳。
本文瀏覽了reboot這個目前為止看到與機器最有直接關聯的系統呼叫，雖然名為reboot，實際上的業務內容卻包含重啟（整個作業系統或是kexec）、關電源、停機、休眠等會出現在系統選單中的選項。
這三十天的旅程結束了，筆者覺得在過程中學習到的東西非常珍貴，也許分享得不夠高技術水準、也或者表達能力太差，但是這連續發文的挑戰，終究是作到了。非常開心能夠有這樣的機會參加這麼饒富意義的活動。雖然是鐵人賽的結束，但是筆者也深深理解到還有許多要進步的地方，因此最後一個系統呼叫，特別選擇reboot，提醒自己這不是一個halt，而是一個重新激發自己的機會。
每一篇文章都堅持一定要打上的最後一句話「我們明日再會」，在這最後一篇似乎有點格格不入。但我想那不是不適合，而是不夠貼切。在這個系列鐵人賽中的確有這樣的關係存在，但自今天之後，諸位邦友與筆者仍然會同在這個資訊領域的技術之道上共同前進；也許不會直接接觸、問答，也可能不會有機會看到彼此的技術文章，但是總是同在一個世界之中共同為了技術增長而打拼。
最後的最後，感謝各位讀者用眼睛監督筆者，是你們的關心以及期待讓這系列成為可能。雖然題目似乎太偏作業系統，而與ITHOME的主流關心領域有點格格不入，但看來還是有超乎我預期的人數點閱，令人相當感動。我想，就讓我們明年的鐵人賽再見吧！
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