X86机器是怎样启动的?
在我们思考怎样写一个内核之前,让我们先看一下x86机器从启动到把控制权交给内核的过程是怎样的:
x86 CPU在机器启动之后就会从地址 [0xFFFFFFF0]处开始执行,这个地址就是在32位寻址空间中的最后16个字节处,这里存放了一条跳转指令,会跳转到内存中BIOS代码起始处。
接着,cpu就开始开始执行BIOS代码块了,BIOS首先会在我们配置好的启动设备序列中,通过检查一个特定的魔数,找到第一个可以引导的设备。
一旦BIOS找到一个可以引导的设备后,它就会把该设备第一个扇区的代码复制到物理内存的[0x7c00]的位置,然后跳转到这个地址开始执行这一段代码,我们习惯把这一段代码叫作bootloader。
Bootloader会将内核代码加载到物理内存[0x100000]的位置,[0x100000]这个地址是所有x86机器宏内核代码的起始地址
项目代码 https://github.com/killinux/mkernel
下载qemu,模拟器http://qemu.weilnetz.de/w32/qemu-20130616-w32.exe
安装后使用
E:\Program Files (x86)\qemu>qemu-system-i386.exe
代码如下
kernel.asm
view plaincopy to clipboardprint?
bits 32 section .text ;multiboot spec align 4 dd 0x1BADB002 ;magic dd 0x00 ;flags dd - (0x1BADB002 + 0x00) ;checksum. m+f+c should be zero global start extern kmain ;this is defined in the c file start: cli ;block interrupts call kmain hlt ;halt the CPU cli是关中断,防止有些硬件中断对程序的干扰 sti是开中断,允许硬件中断 kernel.c view plaincopy to clipboardprint? void kmain(void) { char *str = "my first kernel"; //video memory begins at address 0xb8000 char *vidptr = (char*)0xb8000; unsigned int i = 0; unsigned int j = 0; //this loops clears the screen //there are 25 lines each of 80 columns; each element takes 2 bytes while(j < 80 * 25 * 2) { //blank character vidptr[j] = ' '; //attribute-byte vidptr[j+1] = 0x07; j = j + 2; } j = 0; //this loop write the string to video memory while(str[j] != '\0') { //the character's ascii vidptr[i] = str[j]; //attribute-byte: give character black bg and-light grey fg vidptr[i+1] = 0x07; ++j; i = i + 2; } return; }
link.ld
OUTPUT_FORMAT(elf32-i386) ENTRY(start) SECTIONS { . = 0x100000; .text : { *(.text) } .data : { *(.data) } .bss : { *(.bss) } }
nasm -f elf32 kernel.asm -o kasm.o
gcc -m32 -c kernel.c -o kc.o
ld -m elf_i386 -T link.ld -o kernel kasm.o kc.o
sz kernel
E:\Program Files (x86)\qemu>qemu-system-i386.exe -kernel kernel
参考
http://www.geekfan.net/8663/