linux启动代码之detect_memory()函数

最新推荐文章于 2024-09-30 23:35:28 发布

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#linux #汇编 #linux内核 #struct #gcc #语言

本文主要讨论了Linux内核在i386平台上的启动过程，特别是detect_memory()函数如何检测系统物理内存。通过调用detect_memory_e820()等函数，利用BIOS中断0x15查询内存信息，并将结果存储在boot_params结构中。文章详细解释了detect_memory_e820()函数的工作原理，包括迭代查询内存段和处理中断返回值的过程。

本篇笔记主要针对平台i386进行讨论，我也是新手，不当之处，敬请指正。以下讨论中“/”代表“/内核源代码根目录/arch/x86/boot/”目录，我用到的内核源代码版本为2.6.26.5。

在被bootloader加载到内存后， cpu最初执行的linux内核代码是/header.S文件中的setup函数，这个函数在做了一些准备工作后会跳转到boot目下文件main.c的main函数执行，在这个main函数中我们可以第一次看到与内存管理相关的代码，这段代码调用detect_memeory()函数检测系统物理内存，代码如下图：

/main.c/main()代码片段

detect_memory()函数位于/memory.c中，定义如下图：

detect_memory()函数代码非常简单，由上图可知，linux内核会分别尝试调用detect_memory_e820()、detcct_memory_e801()、detect_memory_88()获得系统物理内存布局，这3个函数内部其实都会以内联汇编的形式调用bios中断以取得内存信息，该中断调用形式为int 0x15，同时调用前分别把AX寄存器设置为0xe820h、0xe801h、0x88h，关于0x15号中断的具体作用我这里就不再说明，有兴趣的可以去查询相关手册。下面我仅分析下detect_memory_e820()的代码，其它代码基本一样，源代码如下图所示：

/memory.c/detect_memory_e820(void)代码

该代码中用到的两个结构体定义如下：

detect_memory_e820功能概述：

由于历史原因，一些i/o设备也会占据一部分内存物理地址空间，因此系统可以使用的物理内存空间是不连续的，系统内存被分成了很多段，每个段的属性也是不一样的。int 0x15 查询物理内存时每次返回一个内存段的信息，因此要想返回系统中所有的物理内存，我们必须以迭代的方式去查询。detect_memory_e820()函数把int 0x15放到一个do-while循环里，每次得到的一个内存段放到struct e820entry里，而struct e820entry的结构正是e820返回结果的结构！而像其它启动时获得的结果一样，最终都会被放到boot_params里，e820被放到了 boot_params.e820_map。