Bochs源码分析 - 6: bochs的物理内存初始化

最新推荐文章于 2021-08-07 12:39:55 发布

WriteAnything_

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分类专栏：源码阅读#bochs

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/WriteAnything_/article/details/118734769

本文主要分析了Bochs的物理内存初始化过程，包括内存初始化函数bx_init_hardware()，memSize与hostMemSize的区别，以及BX_MEM(0)->init_memory()函数中的内存分配和对齐策略。Bochs模拟的物理内存由guest和host两部分组成，其中host内存作为内存池，用于动态分配。此外，文章还探讨了内存块的属性表示和BIOS ROM的加载方式。

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前言

上一篇文章，我们走马观花地介绍了bochs从启动到CPU执行流程的大体流程，里面相关数据结构没详细分析。这篇文章我们尝试来详细分析一下bochs的物理内存初始化，首先有个概念需要理清（相信来看bochs源码的人肯定会知道）：bochs只负责处理物理内存，而虚拟内存是运行在bochs中运行的OS来负责的，我们只需要关注物理内存。

找到内存初始化函数

在上篇文章中，我们提到过一个比较重要的函数 bx_init_hardware()，该函数负责初始化各种硬件（内存，Iodev，CPU.....），因此物理内存的初始化就是在该函数中进行的，我们直接来看函数片段：

int bx_init_hardware()
{
    ......
  // set up memory and CPU objects
  bx_param_num_c *bxp_memsize = SIM->get_param_num(BXPN_MEM_SIZE);
  Bit64u memSize = bxp_memsize->get64() * BX_CONST64(1024*1024);

  bx_param_num_c *bxp_host_memsize = SIM->get_param_num(BXPN_HOST_MEM_SIZE);
  Bit64u hostMemSize = bxp_host_memsize->get64() * BX_CONST64(1024*1024);

  // do not allocate more host memory than needed for emulation of guest RAM 
  if (memSize < hostMemSize) hostMemSize = memSize;

  BX_MEM(0)->init_memory(memSize, hostMemSize);

  // First load the system BIOS (VGABIOS loading moved to the vga code)
  BX_MEM(0)->load_ROM(SIM->get_param_string(BXPN_ROM_PATH)->getptr(),
                      SIM->get_param_num(BXPN_ROM_ADDRESS)->get(), 0);


    ....
}

memSize与hostMemSize

首先，我们这里有一个概念，memSize 与 hostMemSize，这个名字第一眼看上去特别懵逼。难道这个也有像Intel虚拟化那种guest host内存的概念？这完全不是一个层次啊，我们现在bochs是单纯模拟硬件，只应该存在物理内存啊，此时决定不去阅读代码（概念不对，阅读出来的代码从理解上也是错误的）。

然后搜了一圈，在官方文档中找到了答案，内容如下。简单来说，就是guest是虚拟机真正分配的物理内存，而host >= guest， host多出来的部分相当于内存池，支持后续guest机的动态分配内存。

4.3.6. memory

Examples:

memory: guest=512, host=256

Set the amount of physical memory you want to emulate.

guest

Set amount of guest physical memory to emulate. The default is 32MB, the maximum&nb