linux 0.11时钟初始化,linux 0.11内核初始化篇

最新推荐文章于 2023-08-23 12:13:57 发布

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文章标签： linux 0.11时钟初始化

从head.s到main()函数。原来对于内核来说,在执行了初始化之后，内核执行权切换到了用户模式(0)，cpu从0特权级切换到了3特权级。这是和原来想的不同。

言归正传，在boot/目录中有bootsect.s、setup.s、head.s按照执行顺序来的。

总体功能：Pc开机，80x86进入实模式，并从地址0xffff0(此处是rom-bios中的地址)。Pc的bios将指向系统检测，从物理地址0初始化中断响亮。然后启动设备的第一扇区磁盘引导区(此就是在文件系统中描述的那个bootblock块)读入内存绝对地址0x7c00处(此时为实模式，汇编语言可以访问直接地址)。然后跳转至此。启动设备。

bootsect.s由bios读入内存，然后自己将自己移动到0x90000处，启动设备后2kb代码读到0x90200处，

内核其他模块被读到0x10000开始处。

在系统显示loading....时，控制权将给boot/setup.s。启动部分识别主机及vga卡类型，然后将系统地址从0x10000移动到0x0000处，进入保护模式。

此时idt 、gdt、ldt被加载，分页工作也设置好了(从这里可以看出分页工作是head.s在中完成的，具体的内存分配则是完成从虚拟地址到物理地址映射的一个过程。)，处理器和协处理器最终调用init/main.c的程序。

不直接移动到0x0000开始处呢？因为在setup程序开始处还需要利用ROM－BIOS的中断调用来获取机器的参数。BIOS在初始化时会在物理内存开始处放置0x400的向量表，使用完后才可以覆盖。

/linux/boot/bootsect.s中的重要代码

其中都是一些BIOS中断用汇编语言编写，可见汇编的不可取代的位置。

jmpi go,INITSEG /*这条指令后段地址cs是0x9000。

seg cs

mov sectors , cx/*将cx寄存器的值送入cs:sectors;cs是0x9000。*/

......

seg cs

mov bx,sectors /*cs : sectors的值送入bx寄存器。*/

root_defined:

seg cs

mov root_dev,ax /*保存，后面有.org 508(0x1fc开始)。：.word ROOT_DEV存放根文件系统的设备号(其在启动扇区的508开始的第二个字节*/

boot_flags:

.word 0x55aa /*硬盘有效标识符*/

setup.s

也是利用rom bios读取机器系统数据。并保存在0x90000开始的位置，覆盖了bootsect程序的地方。比较重要的有0x90080第一个硬盘参数表(长度16个字节)，0x90090第二个硬盘参数表，0x901fc是根设备号2个字节。

setup程序重要代码。

mov ah,#0x88

int 0x15

mov [2],ax 将扩展内存数值放在0x90002处。(一个字)

在取硬盘信息时

mov ax ,#0x000

mov ds, ax

lds si,[4*0x41]取向量中断0x41的值，也即hd0的参数表地址->ds:si

mov ax,#INITSEG // (0x9000)

mov es, ax

mov di,#0x0080 /*传输目的地址：0x9000:0x0080 es:di

mov cx,#0x10 //传输0x10字节*/

rep

movsb

.....

这里有

end_move:

mov ax, #SETUPSEG/*#define SETUPSEG 0x9020*/

mov ds,ax

lidt idt_48/*加载中断描述符(idt)寄存器idt_48是6字节操作数，钱粮字节是限长，后字节是idt表长*/

lgdt dgt_48 /* 加载全局描述符寄存器*/

.word 0x00eb,0x00eb /*jmp $ + 2, jmp $ + 2，跳转值是0，还是直接执行。*/

设置进入32保护模式运行：

mov ax,#0x0001 /*CR0寄存器比特位是0，导致cpu工作在保护模式.*/

lmsw ax /*加载机器状态字*/

jmpi 0, 8 /*跳转到cs段8，偏移值为0的地方,此时段8已经是保护模式下的段选择符了，段选择符为2字节。0x0000 0000, 0000 , 1000表示请求特权级0，使用全局描述符表的第一项，基地址是0*/

gdt: /*此处是全局描述符表的开始，由多个8字节常的描述符项组成*/

.word 0, 0, 0, 0

/*用的是它,当加载代码段寄存器时，使用的是这个偏移值*/

.word 0x07ff /*8M Limit*/

.word 0x0000 /*基址是0*/

.word 0x9a00

.word 0x00c0

/*gdt表中偏移量是0x10，加载数据段寄存器(ds)时，使用的是这个偏移值*/

.word 0x7fff

.word 0x0000

.word 0x9200

.wrod 0x00c0

idt_48:

.word 0

.word 0 , 0 /*idt_base = 0L

gdt_48:

.word 0x800 /*gdt limit = 2048,256 项*/

.word 512 + gdt, 0x9 /*gdt_base = 0x9xxxx,用来表示此描述符所在内存的地址*/

因为代码段描述符和数据段描述符都指向系统模块的开始处，是物理地址0x0000，执行jmpi 0, 8(就会跳到基地址为0，偏移地址为0的地方执行，在段描述符项中段限制是检测用的看是否访问越位。)*/head.s程序开始执行。

head.s汇编和前面的语法不同，采用了AT&T汇编语言格式，使用GNU的gas和gld2进行汇编连接。

此程序在内存绝对地址为0的地方。功能加载数据段寄存器，重新设置终端描述符idt，共有256项。然后重新设置全局描述符表gdt.检测A20线是否开启。分页处理机制，将页面目录表放在绝对地址0开始处，此被覆盖，后放置可以寻址16M的4个也表，分别设置表项。利用返回指令将预先放置在堆栈的init/main.c程序入口弹出，运行main()程序。

重要代码：

movl $0x10, %eax 表示段选择符请求的是数据段描述符。

......

lss _stack_start, %esp /*_stack_start -> ss: esp*/

call setup_idt /*调用设置中断描述符表子程序*/

call setup_gdt /*调用设置全局描述符表子程序*/

setup _idt :

lea ignore_int, %edx /*将ignore_int的有效地址值->edx寄存器 ignore_int 是中断门*/

movl $0x00080000, %eax /*将选择符0x0008置入%eax的高16位中。*/

movw %dx, %ax /*偏移值的低16位置入eax的低十六位中。此时eax含有门描述符低4字节的值*/

movw $0x8e00, %dx /*吃食edx含有门描述符高4字节的值*.

lea _idt, %edi/*中断描述符的地址*/