head.s被編譯成system模塊的最前面部分,故而稱為頭部。
這段程序處於地址的絕對0處,首先是加載各個數據段寄存器,重新設置中斷描述符表 idt,共 256 項,並使各個表項均指向一個只報錯誤的啞中斷
程序。然後重新設置全局描述符表 gdt。接著使用物理地址 0 與 1M 開始處的內容相比較的方法,檢測 A20 地址線是否已真的開啟(如果沒有開
啟,則在訪問高於 1Mb 物理內存地址時 CPU 實際只會訪問(IP MOD,如果檢測下來發現沒有開啟,則進入死循環。然後程序測試 PC 機是否含有數
學1Mb)地址處的內容)協處理器芯片(80287、80387 或其兼容芯片),並在控制寄存器 CR0 中設置相應的標志位。接著設置管理內存的分頁處
理機制,將頁目錄表放在絕對物理地址 0 開始處(也是本程序所處的物理內存位置,因此這段程序將被覆蓋掉),緊隨後面放置共可尋址 16MB 內存
的 4 個頁表,並分別設置它們的表項。最後利用返回指令將預先放置在堆棧中的/init/main.c 程序的入口地址彈出,去運行 main()程序。
下面看一下idt表的初始化。
首先設置ds,es,fs,gs選擇符為setup.s中設置的數據段
- movl $0x10,%eax
- mov %ax,%ds
- mov %ax,%es
- mov %ax,%fs
- mov %ax,%gs
然後設置系統的堆棧
lss stack_start,%esp #表示_stack_start ss:esp
其中stack_start在/kernel/sched.c中定義了
然後進入setup_idt子程序
- setup_idt:
- lea ignore_int,%edx
- movl $0x00080000,%eax
- movw %dx,%ax /* selector = 0x0008 = cs */
- movw $0x8E00,%dx /* interrupt gate - dpl=0, present */
- lea idt,%edi
- mov $256,%ecx
- rp_sidt:
- movl %eax,(%edi)
- movl %edx,4(%edi)
- addl $8,%edi
- dec %ecx
- jne rp_sidt
- lidt idt_descr
- ret
idt表項的結構如下圖
這段子程序就是循環設置了256項idt描述符,全部指向ignore_int中斷門,以後使用的時候再重新設置
- /* This is the default interrupt "handler" :-) */
- int_msg:
- .asciz "Unknown interrupt/n/r"
- .align 2
- ignore_int:
- pushl %eax
- pushl %ecx
- pushl %edx
- push %ds
- push %es
- push %fs
- movl $0x10,%eax
- mov %ax,%ds
- mov %ax,%es
- mov %ax,%fs
- pushl $int_msg
- call printk
- popl %eax
- pop %fs
- pop %es
- pop %ds
- popl %edx
- popl %ecx
- popl %eax
- iret
其中idt標號的地址就是idt表的其實地址 位於head.s的233行
定義如下
- .align 8
- idt: .fill 256,8,0 # idt is uninitialized
其中.align n 偽指令的含義
在x86 ELF格式中,要在8字節處對齊,應該用 .align 8
而在a.out格式中,要在8字節處對齊,應該用 .align 3 (2^n),現在一般用elf格式。