终于跳转到main.c文件中的cbegin()函数执行了，这是从boot到loader再到内核，第一次执行c代码的地方。我们先看main.c都做了什么。
1 #include <type.h>
2 #include <asm/system.h>
3 #include <winixj/clock.h>
4 #include <winixj/mm.h>
5 #include <winixj/hdd.h>
6 #include <winixj/sys_call.h>
7 #include <winixj/process.h>
8 #include <getpid.h>
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10 //指向在loader.s中保存的系统参数表
11 //包括显示卡参数、硬盘参数等等
12 void *sys_param = (void *)0xf0000;
13 volatile int cursor_pos = 0;
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16 //这个函数是真正的第一个C函数，从_start函数中跳入
17 //最好将cbegin函数用volatile关键字修饰，这样做的好处
18 //是：用volatile修饰函数的话则是告诉gcc编译器该函数
19 //不返回（可能是函数内含有exit()或者死循环之类的），这样
20 //gcc在函数优化的时候就不会将返回值压入堆栈，这样，起到
21 //优化的作用，在cbegin中start_proc0()启动了第一个init进程
22 //下面的for循环永远不可能执行到，就算执行到那cbegin()也不会
23 //返回
24 void cbegin()
25 {
26 //初始化系统调用，包括将0x30号中断与自陷框架sys_call函数挂钩
27 //以及安装对用系统调用号的中断入口函数
28 init_sys_call();
29 //初始化proc_list进程链表以及对init和sys进程进行初始化
30 init_proc_list();
31 //初始化心跳值为0，以及打开时钟中断、初始化开机时间等
32 init_clock();
33 init_mm();
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35 //这里调试了很久！！！！！！！！！！
36 //注意这里一定要开中断，因为当前中断是关闭的
37 //init_hd()中有涉及到硬盘中断的操作
38 //如果中断关闭那么将响应不到硬盘中断
39 sti();
40 init_hd();
41 cli();
42
43 //启动第一个进程也即0号init进程
44 start_proc0();
45
46 //下面的代码应该永远不会被执行，因为start_proc0()函数不会返回，
47 //start_proc0()函数执行完iretd命令后便启动了第一个init进程，
48 //自此系统便开始了多进程的运行
49 for(;;){}
50 }
51
52 //proc0
53 //第一个进程
54 void init()
55 {
56 int i;
57 uint8 *p = (uint8 *)(0xb8000);
58 *p = (uint8)getpid() + '0';
59
60 for(;;)
61 {
62 for ( i = 0; i < 1000000; ++i);
63
64 if (*p < '9')
65 {
66 *p = ++(*p);
67 }
68 };
69 }
70
71 //proc1
72 //第二个进程
73 void sys()
74 {
75 int i;
76 //这里由sys进程调用partition()系统调用来完成硬盘的初始化
77 //之所以在不在内核中完成硬盘的初始化是因为这里需要读取硬盘
78 //MBR的内容，而读取硬盘需要将当前进程睡眠，而内核是不允许
79 //睡眠的，因此选择在sys进程中初始化硬盘
80 //这里的工作包括获取硬盘柱面、柱头、磁道、每磁道扇区数等的
81 //信息
82 uint8 *p = (uint8 *)(0xb8002);
83 *p = (uint8)getpid() + '0';
84
85 for(;;)
86 {
87 for ( i = 0; i < 1000000; ++i);
88
89 if (*p < '9')
90 {
91 *p = ++(*p);
92 }
93 };
94 }
95
代码量并不多，但是完成的事情其实并不少，主要的函数以及功能如下：
1、init_sys_call 初始化系统调用
2、init_proc_list 初始化进程控制块数组
3、init_clock 初始化时钟中断
4、init_mm 初始化告诉缓冲区
5、init_hd 初始化硬盘及硬盘中断
6、start_proc0 启动第一个进程init进程
其中每一项功能的实现都不简单，之后的章节再一一详细论述。
这里有必要将内存分配的情况展示一下：
在boot执行过程中：
1、首先BIOS将自动从软盘第一扇区读取boot代码（共512B），然后将其加载到内存物理地址0x7c00处，开始执行第一条代码，boot开始执行。
2、我们的boot程序完成从软盘的第二个扇区开始将loader和kernel Image加载到物理地址0x80000开始的地方，然后便急切的跳转到0x80000地址处去执行loader。
3、loader此时开始执行，它首先分析kernel Image，将其各个段（包括若干代码段、数据段等）复制到内存合适的地址处（我们编译内核的时候指定了内核起始虚拟地址为0x0，由于我们的分段机制使得虚拟地址等于线性地址，所以内核开始执行时的线性地址也是0x0，又由于此时分页机制是地址对等映射，所以物理地址也同样是0x0，所以我们是将内核搬运到内存起始物理地址0x0开始运行的）；然后从BIOS ROM区获取一些系统参数，将参数保存在物理地址0xf0000开始的地方；之后准备GDT，并填充适当的GDT描述符项，然后通过打开A20地址线和置cr0寄存器最后一位PE位为1来打开保护模式，然后跳转到保护模式运行；而进入保护模式之后loader什么也不干，毕竟我们想尽快的到内核世界去旅行，所以这里只简单的跳转到kernel去执行。
至此为止，boot运行完成时的内存分布如下：
而当loader执行完毕后的内存分布如下：
之后内存分布不会有太大的变化。
posted on 2012-02-14 13:01
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操作系统