linux0.11内核源码修仙传第四章——操作系统的框架代码

🚀 前言

    本文只是介绍操作系统的框架代码，包括边界计算与设备信号获取，各种初始化，进入用户态，陷入死循环，整个操作系统核心的就是做了这四件事。希望各位给个三连，拜托啦，这对我真的很重要！！！

🏆 参数的取值和计算

    首先是参数的取值与计算，下面代码展示了计算了那些东西

void main(void)		/* This really IS void, no error here. */
{
 	ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV;
 	drive_info = DRIVE_INFO;
	memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10);
	memory_end &= 0xfffff000;
	if (memory_end > 16*1024*1024)
		memory_end = 16*1024*1024;
	if (memory_end > 12*1024*1024) 
		buffer_memory_end = 4*1024*1024;
	else if (memory_end > 6*1024*1024)
		buffer_memory_end = 2*1024*1024;
	else
		buffer_memory_end = 1*1024*1024;
	main_memory_start = buffer_memory_end;
	...
}

    拆分来看，首先是前两行，是获取了根设备ROOT_DEV以及之前汇编中获取的设备参数信息drive_info，获取方式如下：

#define DRIVE_INFO (*(struct drive_info *)0x90080)
#define ORIG_ROOT_DEV (*(unsigned short *)0x901FC)

    回顾一下内存的情况：

    这里面在0x90000处有块地方存放的临时变量，具体可参考linux0.11源码分析第二弹——setup.s内容第一节，存放的顺序和地址如下：

    依据这个图就可以看到代码中设置根设备号在0x901FC以及设备参数信息从0x90080开始的原因了。

    之后就是划定边界，这部分在下一篇博客细说，这里看看就好。

🏆 初始化

    在完成设备信息以及根设备号的获取后，需要进行一系列初始化，包括内存初始化，中断初始化，块设备请求项初始化，控制台初始化，时间初始化，进程调度初始化，缓冲区初始化，硬盘初始化等，代码如下所示：

void main(void)
{
	...
	mem_init(main_memory_start,memory_end);
	trap_init();
	blk_dev_init();
	chr_dev_init();
	tty_init();
	time_init();
	sched_init();
	buffer_init(buffer_memory_end);
	hd_init();
	floppy_init();
	...
}

🏆 切换用户态

    在CPU指令中，有些指令很危险，如果错用将导致系统崩溃，所以CPU将指令分为特权级指令和非特权级指令。操作系统启动时对内存进行了划分，操作系统的数据都是存放于内核空间的，用户进程的数据是存放于用户空间的。处于用户态级别的程序只能访问用户空间，而处于内核态级别的程序可以访问用户空间和内核空间。说白了目的就是划分权限为了保护操作系统。

void main(void)
{
	...
	sti();
	move_to_user_mode();
	if (!fork()) {		/* we count on this going ok */
		init();
	}
	...
}

    到此处会出现熟悉的终端界面(bochs进行模拟)：

🏆 死循环

    最后就是死循环，让操作系统一直执行。

void main(void)
{
	...
	for(;;) pause();
}

🎯总结

    本节内容较少，主要就是梳理了一下操作系统的代码框架，整个操作系统都做了哪些事情，具体的东西会在后面博客有所讲解

📖参考资料

[1] linux源码趣读
[2] 一个64位操作系统的设计与实现