Bochs源码分析 - 7: 软盘设备的加载过程

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本文详细分析了Bochs中软盘设备的加载过程，包括Bochs的设备链概念、软盘初始化、DMA注册、IRQ注册、IO端口注册，以及CMOS配置。文章解释了DMA的作用，中断响应，以及软盘设备在Bochs内部如何被模拟和管理。

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前言

上一篇文章我们来一起简单分析了bochs的物理内存初始化这一过程，现在引出一个问题：我们编写的代码是如何被bochs读取并映射到物理内存中的呢。要回答这个问题，我们必须来分析bochs中的软盘编写过程。

Bochs的设备链概念

Bochs的各种设备初始化是由一个"PLUG_load_plugin(xx,xx)"宏来完成的，当物理内存初始化完成，其调用一个宏“DEV_init_devices()”，该函数就是来初始化各种设备。函数中有一个是初始化软盘的，我们先不管其他的，仅针对它来分析

PLUG_load_plugin(floppy, PLUGTYPE_CORE);

这里先给出函数的调用堆栈，免得忘记自己走过的路（这里先不画图了）。

>	bochs.exe!bx_devices_c::init(BX_MEM_C * newmem) Line 221	C++
 	bochs.exe!bx_init_hardware() Line 1378	C++
 	bochs.exe!bx_begin_simulation(int argc, char * * argv) Line 1027	C++
 	bochs.exe!bx_real_sim_c::begin_simulation(int argc, char * * argv) Line 907	C++
 	bochs.exe!win32_ci_callback(void * userdata, ci_command_t command) Line 679	C++
 	bochs.exe!bx_real_sim_c::configuration_interface(....)
 	bochs.exe!bxmain() Line 341	C++
 	bochs.exe!main(int argc, char * * argv) Line 557	C++

初始化软盘设备的函数如下，可以看到其操作比较简单，先是创建了一个软盘设备对象"theFloppyController"，然后将设备对象赋值给"bx_devices.pluginFloppyDevice"，我们很容易推测出"bx_devices"是管理bochs的全部设备的。然后调用一个函数，该函数通过函数名可以知道是"注册设备模型”。（这里我其实拿不准，在Windows内核中有设备链这一概念，比如我们想拦截Windows中的键盘消息，我们应该先通过设备链来搜索出键盘这个设备对象模型，然后对其IRP消息进行过滤拦截。我们用这种模型来尝试套在bochs上。）

int CDECL libfloppy_LTX_plugin_init(plugin_t *plugin, plugintype_t type)
{
  if (type == PLUGTYPE_CORE) {
    theFloppyController = new bx_floppy_ctrl_c();
    bx_devices.pluginFloppyDevice = theFloppyController;
    BX_REGISTER_DEVICE_DEVMODEL(plugin, type, theFloppyController, BX_PLUGIN_FLOPPY);
    return 0; // Success
  } else {
    return -1;
  }
}

void pluginRegisterDeviceDevmodel(...)函数分析

该函数比较少，很明显就是链表操作，我们直接画出数据结构图，代码就不必分析了。

typedef struct _device_t
{
    const char   *name;        // 设备名称
    plugin_t     *plugin;      // 插件？ 此时为NULL，不需要分析
    plugintype_t plugtype;     // 类型，由该值决定不同的链表

    class bx_devmodel_c *devmodel;  // 设备模型

    struct _device_t *next;    // 链表中的下一个设备
} device_t;