MIT6.828 BootLoader代码分析

mac2026-01-05  8

#include <inc/mmu.h> ;bootloader完成了16位模式的初始化,包括gdt,ds,es,ss等 , 然后进入保护模式并初始化, 然后call main.c # Start the CPU: switch to 32-bit protected mode, jump into C. # The BIOS loads this code from the first sector of the hard disk into # memory at physical address 0x7c00 and starts executing in real mode # with %cs=0 %ip=7c00. .set PROT_MODE_CSEG, 0x8 # kernel code segment selector 内核代码段, .SET是给存在符号表中符号赋值的 .set PROT_MODE_DSEG, 0x10 # kernel data segment selector 内核数据段 .set CR0_PE_ON, 0x1 # protected mode enable flag 启动保护模式标识位 ; /* ; .globl _start 系统复位位置,整个程序入口 ; _start是GNU汇编器的默认入口标签, ; .globl将_start声明为外部程序可访问的标签, ; .globl是GNU汇编的保留关键字,前面加点是GNU汇编的语法 ; */ .globl start start: .code16 # Assemble for 16-bit mode 使用 .code16 指令让汇编器将程序汇编成 16 位的代码 cli # Disable interrupts [置中断标识位,不可被打断 , 相反的是STL] cld # String operations increment ; /* ; 在计算机中,大部分数据存放在主存 中,8086CPU提供了一组处理主存中连续存放的数据串的指令——串操作指令。 ; 串操作指令中, ; 源操作数用寄存器SI寻址,默认在数据段DS中,但允许段超越;目的操作数用寄存器DI寻址,默认在附加段ES中,不允许段超越。 ; 每执行一次串操作指令,作为源地址指针的SI和作为目的地址指针的DI将自动修 改:+/-1(对于字节串)或+/-2(对于字串)。 ; 地址指针是增加还是减少取决于方向标志DF。在系统初始化后或者执行指令CLD指令后,DF=0,此时地址指针增1或2;在执行指令STD后,DF=1,此时地址指针减1或2。 ; */ # Set up the important data segment registers (DS, ES, SS). [设置数据段] xorw %ax,%ax # Segment number zero [置0] movw %ax,%ds # -> Data Segment [数据段寄存器] movw %ax,%es # -> Extra Segment [附加段寄存器] movw %ax,%ss # -> Stack Segment [栈段] # Enable A20: # For backwards compatibility with the earliest PCs, physical # address line 20 is tied low, so that addresses higher than # 1MB wrap around to zero by default. This code undoes this. ; //开启A20:通过将键盘控制器上的A20线置于高电位,全部32条地址线可用,可以访问4G的内存空间; seta20.1: inb $0x64,%al # Wait for not busy testb $0x2,%al jnz seta20.1 movb $0xd1,%al # 0xd1 -> port 0x64 outb %al,$0x64 seta20.2: inb $0x64,%al # Wait for not busy testb $0x2,%al jnz seta20.2 movb $0xdf,%al # 0xdf -> port 0x60 outb %al,$0x60 # Switch from real to protected mode, using a bootstrap GDT # and segment translation that makes virtual addresses # identical to their physical addresses, so that the # effective memory map does not change during the switch. lgdt gdtdesc ;载入全局描述符表GDT,GDTR寄存器中保存了GDT的32位基地址和16位偏移 ;LGDT和SGDT指令用来分别装载和保存GDTR寄存器 movl %cr0, %eax orl $CR0_PE_ON, %eax ; 将cr0的PE置1 , 进入保护模式 ; cr0是控制寄存器,里面的32个标志位代表了控制信息 , 第0个位置PE就代表了是否开启保护模式 ; PE为1代表启动保护模式,启动段机制;PG为分页机制启动位,当PE=PG=1时,启动分段分页机制,地址转换需要段处理和页处理 movl %eax, %cr0 # Jump to next instruction, but in 32-bit code segment. # Switches processor into 32-bit mode. ljmp $PROT_MODE_CSEG, $protcseg .code32 # Assemble for 32-bit mode [按照32位编码] protcseg: # Set up the protected-mode data segment registers movw $PROT_MODE_DSEG, %ax # Our data segment selector movw %ax, %ds # -> DS: Data Segment movw %ax, %es # -> ES: Extra Segment movw %ax, %fs # -> FS movw %ax, %gs # -> GS movw %ax, %ss # -> SS: Stack Segment # Set up the stack pointer and call into C. movl $start, %esp call bootmain ; 加载c代码 # If bootmain returns (it shouldn't), loop. spin: jmp spin # Bootstrap GDT .p2align 2 # force 4 byte alignment gdt: SEG_NULL # null seg 空段 SEG(STA_X|STA_R, 0x0, 0xffffffff) # code seg 代码段 SEG(STA_W, 0x0, 0xffffffff) # data seg 数据段 gdtdesc: .word 0x17 # sizeof(gdt) - 1 .long gdt # address gdt ;.word就是在这个地方放一个值。相当于在这里定义一个数据变量,用.word定义了一个16bit的数据。 .long类似

 

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