linux0.11源码学习--setup.s

    关于setup.s，我认为是引导程序中3个程序中最简单的一个，在setup.s中我认为最终要的是搞清楚保护模式和实模式的区别

setup.s主要做了如下的事情

1. 利用BIOS读取机器系统的参数，然后把这些参数存放到ox9000:0000的位置(覆盖了原来的bootsect.s的程序)；
2. system模块整体下移了到ox0000处；
3. 加载中断描述符寄存器和全局描述符寄存器；
4. 开启A20地址线；
5. 重新设置8259A，硬件中断号为0x20~0x2f；
6. 设置CR0，从而以32位以保护模式运行，跳转到head.s运行；

setup.s部分代码分析

• 小端法

  !Get video-card data:
  int 0x10
  mov [4],bx       !bh=display page
  mov [6],ax       !al=video mode,ah=widow width

  最主要的是关于ax存储方式，通过查表我们知道ox90006的位置是存放显示模式一个字节，ox90007存放字符列数一个字节。在这段代码最后一行mov [6],ax。在它后面注释中，我们知道了al在ox90006，ah在ox90007的位置，这就是采用了小端法。这里主要是一个小的细节。

• lds指令

  !Get hd0 data
  mov ax,#0x0000
  mov ds,ax
  lds si,[4*0x41]
  mov ax,#INITSEG
  mov es,ax
  mov di,#0x0080
  mov cx,#0x10
  rep
  movsb

  这里最重要的代码是 lds si,[4*0x41]，其主要实现的是把ds:[4*0x41]开始的4个字节存放到si，ds中。[4*0x41]开始的4个字节是41号中断的中断向量，存放的是中断处理函数的地址。在这里指的是hd0参数表的地址。还有一点值得提醒大家，为什么是4*0x41，因为中断向量中的大小是4个字节，分别是段基址和段内偏移这两个16位的值。

• stosb指令

  no_disk1:
  mov ax,#INITSEG
  mov es,ax
  mov di,#0x9000
  mov cx,#0x10
  mov ax,#0x00
  rep
  stosb

  这段的主要是判断没有第2个硬盘，则将第二个硬盘参数清零。这里的stosb/sw 是将al/ax的数据装入es:di制定的存储单元，然后更具DF标志增减di。

• do_move的分析

  do_move:
  mov es,ax
  add ax,#0x1000
  cmp ax,#0x9000
  jz end_move
  mov ds,ax
  sub di,di
  sub si,si
  mov cx,#0x8000
  rep 
  movsw
  jmp do_move

  这段代码其实设计的还是很漂亮的。刚开始我觉得这段代码设计的太麻烦了，直接设置号ds，si和es，di，然后设置cx不就行了，后来我发现我错了。因为如果按照我的想法，那么cx=0x8000ffff，很明显这已经超过了cx的16位上限了。由于system模块范围是0x1000:0～0x8fff：ffff总共 8*16^4=512kb。这段代码总共移动了0x8000×2*8=512kb所以正如linus所说“we move the system to it's rightful  place”。

• 加载IDTR和GDTR

  lidt idt_48
  lgdt gdt_48

  在lidt idt_48中，通过idt_48来设置IDTR的值即IDT的入口地址，同理lgdt gdt_48设置了GDTR的值即GDT的入口地址。中断向量表的地址从0x0000开始的这在head.s中有详细的解释。全局描述符表可以在任何位置，只要在GDTR中设置它的地址即可。

• 进入保护模式

  mov ax,#ox0001
  lmsw ax
  jmpi 0,8

        进入保护模式首先关闭所有中断，然后设置CR0来使CPU处于保护模式运行。