MIT 6.828 JOS学习笔记2. Lab 1 Part 1.2: PC bootstrap
Lab 1 Part 1: PC bootstrap
我们继续~
PC机的物理地址空间
这一节我们将深入的探究到底PC是如何启动的。首先我们看一下通常一个PC的物理地址空间是如何布局的:
这张图仅仅展示了内存空间的一部分。
第一代PC处理器是16位字长的Intel 8088处理器,这类处理器只能访问1MB的地址空间,即0x00000000~0x000FFFFF。但是这1MB也不是用户都能利用到的,只有低640KB(0x00000000~0x000A0000)的地址空间是用户程序可以使用的。如图所示。
而剩下的384KB的高地址空间则被保留用作其他的目的,比如(0x000A0000~0x000C0000)被用作屏幕显示内容缓冲区,其他的则被非易失性存储器(ROM)所使用,里面会存放一些固件,其中最重要的一部分就是BIOS,占据了0x000F0000~0x00100000的地址空间。BIOS负责进行一些基本的系统初始化任务,比如开启显卡,检测该系统的内存大小等等工作。在初始化完成后,BIOS就会从某个合适的地方加载操作系统。
虽然Intel处理器突破了1MB内存空间,在80286和80386上已经实现了16MB,4GB的地址空间,但是PC的架构必须仍旧把原来的1MB的地址空间的结构保留下来,这样才能实现向后兼容性。所以现代计算机的地址 0x000A0000~0x00100000区间是一个空洞,不会被使用。因此这个空洞就把地址空间划分成了两个部分,第一部分就是从0x00000000~0x000A0000,叫做传统内存。剩下的不包括空洞的其他部分叫做扩展内存。而对于这种32位字长处理器通常把BIOS存放到整个存储空间的顶端处。
由于xv6操作系统设计的一些限制,它只利用256MB的物理地址空间,即它假设用户的主机只有256MB的内存。
The ROM BIOS
现在我们就开始利用Qemu和gdb去探索PC机的启动过程。首先看一下如何利用这两个软件来实现对操作系统的debug。
1. 首先打开一个terminal并且来到lab目录下,输入命令
此时,屏幕上会打印下列信息:
2. 我们再新建一个terminal,还是来到lab目录下,输入gdb指令,此时屏幕输出信息:
这样其实就已经可以开始调试了!
这里面我们要看最下面5行
[f000:fff0] 0xffff0: ljmp $0xf000, $0xe05b
以上就是Lab 1 Part 1部分的全部内容,有问题或纠正错误的同学,欢迎发送到
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