5.Intel CPU初始化

1. CPU初始化概述

1.1 初始复位状态

复位向量： 当CPU复位时，它会从一个固定的地址（通常为0xFFFFFFF0）开始执行。这个地址被称为复位向量。
初始状态： CPU在复位后处于实模式，使用16位地址和数据总线，CS寄存器被设置为0xF000，IP寄存器被设置为0x0000。

1.2 切换到保护模式

保护模式： 保护模式允许CPU使用32位地址和数据总线，支持分段和分页机制。
切换步骤：
设置分段寄存器：初始化GDT（Global Descriptor Table）。
设置CR0寄存器：将CR0寄存器的PE位（Protection Enable）设置为1。
跳转到保护模式：使用长跳转指令（如ljmp）跳转到新的段选择符和偏移地址。

1.3 初始化CPU寄存器

通用寄存器：初始化EAX、EBX、ECX、EDX等通用寄存器。
控制寄存器：初始化CR0、CR2、CR3、CR4等控制寄存器。
其他寄存器：初始化DS、ES、FS、GS等段寄存器。

1.4 初始化CPU特性

CPUID指令：使用CPUID指令获取CPU的特性和功能。
特征检测：检测CPU是否支持某些高级特性，如MMX、SSE、AVX等。

2. 编写CPU初始化模块

2.1 创建项目目录

在EDK II目录下创建一个新的项目目录：

mkdir CpuInitialization
cd CpuInitialization

2.2 创建项目文件

2.2.1 创建.inf文件

创建一个名为CpuInitialization.inf的文件，内容如下：

[Defines]
INF_VERSION                    = 0x00010005
BASE_NAME                      = CpuInitialization
FILE_GUID                      = 12345678-1234-1234-1234-1234567890AB
MODULE_TYPE                    = UEFI_DRIVER
VERSION_STRING                 = 1.0
UEFI_SPECIFICATION_VERSION     = 0x00020000
PI_SPECIFICATION_VERSION       = 0x0001000C
LIBRARY_CLASS                  = CpuInitialization|DXE_DRIVER
CONSTRUCTOR                    = CpuInitializationConstructor
 
[Sources]
CpuInitialization.c
 
[Packages]
MdePkg/MdePkg.dec
Uefi/Uefi.dec
 
[LibraryClasses]
UefiLib
BaseLib
 
[Protocols]
 
[Guids]
 
[Ppis