二、setup.s

1. 初始化硬件信息存放空间

• 先说在前,setup在0x90200位置

• 代码:

  start:
    mov ax,#0x9000  ; this is done in bootsect already, but...
    mov ds,ax
    mov ah,#0x03    ; read cursor pos
    xor bh,bh
    int 0x10        ; save it in known place, con_init fetches
    mov [0],dx      ; it from 0x90000.

• 一开始setup就将ax寄存器放入0x9000地址,这里是之前bootsetc复制过来的位置,此时bootsetc没用了,这块空间将用于存放硬件信息

  2. 读取硬件信息

• 通过中断操作读取硬件信息,int命令就是中断,中断会读取ah寄存器的数据,数据映射了所有中断操作,0x03就是读取光标的操作

• 通过诸如此类的方法,读取其他硬件信息:

  获取内存信息。
  ; Get memory size (extended mem, kB)
    mov ah,#0x88
    int 0x15
    mov [2],ax
  获取显卡显示模式。
  ; Get video-card data:
    mov ah,#0x0f
    int 0x10
    mov [4],bx      ; bh = display page
    mov [6],ax      ; al = video mode, ah = window width
  检查显示方式并取参数
  ; check for EGA/VGA and some config parameters
    mov ah,#0x12
    mov bl,#0x10
    int 0x10
    mov [8],ax
    mov [10],bx
    mov [12],cx
  获取第一块硬盘的信息。
  ; Get hd0 data
    mov ax,#0x0000
    mov ds,ax
    lds si,[4*0x41]
    mov ax,#INITSEG
    mov es,ax
    mov di,#0x0080
    mov cx,#0x10
    rep
    movsb
  获取第二块硬盘的信息。
  ; Get hd1 data
    mov ax,#0x0000
    mov ds,ax
    lds si,[4*0x46]
    mov ax,#INITSEG
    mov es,ax
    mov di,#0x0090
    mov cx,#0x10
    rep
    movsb

• 最终读取结果如下: | 内存地址 | 长度(字节) | 名称 | | —- | —- | —- | | 0x90000 | 2 | 光标位置 | | 0x90002 | 2

  | 扩展内存数 | | 0x90004 | 2 | 显示页面 | | 0x90006 | 1

  | 显示模式 | | 0x90007 | 1 | 字符列数 | | 0x90008 | 2 | 未知 | | 0x9000A | 1

  | 显示内存 | | 0x9000B | 1

  | 显示状态 | | 0x9000C | 2 | 显卡特性参数 | | 0x9000E | 1

  | 屏幕行数 | | 0x9000F | 1 | 屏幕列数 | | 0x90080 | 16

  | 硬盘1参数表 | | 0x90090 | 16 | 硬盘2参数表 | | 0x901FC | 2

  | 根设备号 |

3. 关闭中断

cli         ; no interrupts allowed 表示关闭中断;

• 因为后面我们要把原本是 BIOS 写好的中断向量表给覆盖掉，也就是给破坏掉了，写上我们自己的中断向量表，所以这个时候是不允许中断进来的。

4. 整理内存,完成实模式

• 将system的那块内存复制彻底覆盖掉boots(此时boots还有块BIOS存放的位置)

• 现在只setup和system了

5. 实模式和保护模式物理地址转换

• 实模式是16位的,因为一开始CPU是16位的,现在都是32位或64位CPU了,保护模式就是32位或64位了

  实模式地址转换

• 先说在前,目前还没进入分页模式,所有地址都是基于段的

• 之前说过,实模式地址就是段基址(ds寄存器存的地址就是段基址)左移后加上偏移量,很简单

保护模式地址转换

• ds不再直接存段基址,而是段描述符
• 从段描述符表中,ds指向的位置去除段基址
• 段描述符表(gdt)位置,在setup中有一个标签,setup的起始地址(即0x90200) + gdt标签就是gdt的地址

• 当然gdt不止存一个段基址,还有段限长等其他字段

  6. 进入保护模式

• setup初始化gdt,把地址存入寄存器,就是开启保护模式第一步

• 与gdt相同原理,还有个idt,即中断表,是Linux自己定义的中断信号的变量值
• 此时内存是这样:

• 打开A20地址线用于兼容20位地址(传统操作)
• 对可编程中断控制器 8259 芯片进行编程,设置0x00 ~ 0x19的20个保留中断信号(必须设置,兼容传统)

  中断号是不能冲突的， Intel 把 0 到 0x19 号中断都作为保留中断，比如 0 号中断就规定为除零异常，软件自定义的中断都应该放在这之后，但是 IBM 在原 PC 机中搞砸了，跟保留中断号发生了冲突，以后也没有纠正过来，所以我们得重新对其进行编程，不得不做，却又一点意思也没有。这是 Linus 在上面注释上的原话。

• 设置cr0寄存器第0位(PE位)的值置1,就代表正式进入了保护模式

7. setup的最后

jmpi命令跳转,根据gdt的定义找到第一项,值是0即跳转到内存0位置,也就是system代码的起始地址
由此,setup结束了,开始了head.s