C语言0x1f5,ucore

C语言0x1f5,ucore

ucore-lab1实验报

Lab1 实验报告

任务4：Bootloader如何准备并进入保护模式的？

打开bootasm.S文件分析其中的代码

启动CPU，转至32位保护模式；BIOS从主加载分区中物理地址为0x7c00的位置加载以下代码并开始执行实模式代码，段寄存器cs值为0，ip值为7c00。

CLI屏蔽中断；CLD使DF复位，即DF=0，串操作方向控制。

设置寄存器 ax，ds，es，ss寄存器值清0；地址线20被封锁，高于1MB的地址都默认回卷到0。

从实模式转换到保护模式，用到了全局描述符表和段表，使得虚拟地址和物理地址匹配，保证转换时有效的内存映射不改变；lgdt汇编指令把GDTR描述符表的大小和起始位置存入gdtr寄存器中；将CR0的最后一位设置为1，进入保护模式；指令跳转由代码段选择子0x8跳到protcseg的起始位置。

设置保护模式下数据段寄存器；设置堆栈寄存器并调用main函数；对GDT作处理。

任务5：通过阅读bootmait.c，了解bootloader如何加载ELF文件；分析bootloader如何读取硬盘扇区以及bootloader如何加载ELF格式的OS

打开bootmain.c文件分析其中代码

1、加载ELF文件

void

bootmain(void) {

// read the 1st page off disk

readseg((uintptr_t)ELFHDR, SECTSIZE * 8, 0); #读取第一页

// is this a valid ELF?

if (ELFHDR->e_magic != ELF_MAGIC) {

goto bad;

} #判断魔数

struct proghdr *ph, *eph;

// load each program segment (ignores ph flags)

ph = (struct proghdr *)((uintptr_t)ELFHDR + ELFHDR->e_phoff);

eph = ph + ELFHDR->e_phnum;

注：ph表示ELF段表首地址；eph表示ELF段表末地址

for (; ph < eph; ph ++) {

readseg(ph->p_va & 0xFFFFFF, ph->p_memsz, ph->p_offset);

}

注：循环读每个段

// call the entry point from the ELF header

// note: does not return

((void (*)(void))(ELFHDR->e_entry & 0xFFFFFF))();

bad: #出现问题时的处理

outw(0x8A00, 0x8A00);

outw(0x8A00, 0x8E00);

/* do nothing */

while (1);

}

2、读取硬盘分区

static void

waitdisk(void) {

while ((inb(0x1F7) & 0xC0) != 0x40)

/* do nothing */;

注：检查0x1F7的最高两位，如果是01，则跳出循环；否则等待

}

static void

readsect(void *dst, uint32_t secno) {

// wait for disk to be ready #等待磁盘准备就绪

waitdisk();

outb(0x1F2, 1); #count = 1 #读取一个扇区

outb(0x1F3, secno & 0xFF); #要读取的扇区编号

outb(0x1F4, (secno >> 8) & 0xFF); #用来存放读写柱面的低 8位字节

outb(0x1F5, (secno >> 16) & 0xFF); #用来存放读写柱面的高 2位字节 outb(0x1F6, ((secno >> 24) & 0xF) | 0xE0);#用来存放要读/写的磁盘号及磁头号

outb(0x1F7, 0x20);// cmd 0x20 - read sectors

// wait for disk to be ready

waitdisk();

// read a sector

insl(0x1F0, dst, SECTSIZE / 4); //