這介紹 FreeBSD 的 kernel, 目前暫不包含 SMP 的部分. 我是以我個人的想法去記錄下, 當我看到 code 時腦中的想法. 如果你有什麼建議, 能讓你更容易看懂, 請 mail 給我. 謝謝!
i386/i386/locore.s
boot loader 將 kernel binary 讀入 memory 後, kernel 的進入點.
i386/i386/machdep.c
和機器相關之 function.
i386/i386/pmap.c
physcial mapping module.
kern/init_main.c
執行 sub-system 的初始.
vm/vm_init.c
vm sub-system 初始.
vm/vm_page.c
vm_page module.
vm/vm_object.c
vm_object module.
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i386/i386/locore.s
當 boot loader load kernel 之後, i386/i386/locore.s
為 kernel 的進入點. 第一個被執行的 code 為 label btext 所標
示的 assembly code.
boot manager (bootstrap) 會從 stack 傳入. 最主要的的參數是
bootinfo, 開機時使用者所下的參數和 bios 資料. 248 行 call
recover_bootinfo, recover_bootinfo 即從 stack 取得 bootinfo,
即之存入變數 _bootinfo, 讓以後的 C code 可以直接以 global
變數(bootinfo)讀使.
256 行, 設立之一個新的 stack 供之後的 instruction 使用. stack
之所以在此設立, 是因為我們必需先從舊的 stack 取得 bootinfo 的
內容, 然後才可以設立新的 stack, 丟棄舊的 stack.
258 行, call identify_cpu 以辨別 CPU 的型號. identify_cpu 會設
定幾個 global 變數.
_cpu CPU 的種類, 為 32 bits 的整數, 所有的 constant
都定義在 i386/include/cputypes.h, 45行-60行.
相對應的文字和 CPU 分類, 定義在 i386/i386/identcpu.c
, 89行, i386_cpus.
_cpu_vendor CPU 造商.
_cpu_id CPU 的 ID. 也許就是 Intel 所提的序號.
_cpu_feature unknow ???
303-309 行, 清除 bss.
311 行, call create_pagetable. 設定進行入 PRotected mode 之後,
enable paging 所需的 page table. create_pagetable 的說明請見
後面的說明.
316-336行, enable paging mechanical. 在此, ip register 的 value
為 kernel 的 physical address, 因此會使用到 create_pagetable
920-923行, 重 mapping 的 page table.
347-348行, 以 ret 的方式跳到 begin 執行. 在執行完 ret 後, IP register
將指到我們所期望的 KERNBASE virtual address.
353-359行, 重新設立 stack 和 PCB.
363行, call _init386, i386/i386/machdep.c, 1802行, function init386.
傳入 physfree, 尚未使用的 free memory. init386 設定各種
cpu 會使用到的 table, 如 gdt, ldt, idt, tss. 并進行 proc0
的資料設定. init386 所進行的工作為雜, 主要是進行初始化
的動作, 以讓機器(CPU+內部裝置)可以順利的在 protected mode 運作.
詳細動作, 請見專篇報導.
377行, call _mi_startup, 執行 mi_startup 函數, kern/init_main.c, 171行.
從此開始, 正式進入 kernel 的核心部分.
create_pagetable: 744行,
746-778行, 計算出 kernel 結束的位址, 并設立兩個 global 變數,
_KERNend kernel 的結束位址.
physfree 尚未使用的記憶. 在初使階段, physical
address 的配置是從 kernel 之後的空間,
依序配置. 在此設立此變數, 以記錄目前
可用空間的開始位置.
781-814行, 為各種系統資料配置記憶空間.
_KPTphys kernel 所使用的 page table. 共 NKPT 個
page. (physical address)
_IdlePTD page table directory. 有關 page table
架構, 請參考 Intel 所出的 programming
guide. (physical address)
p0upa UPAGE (physical address)
_proc0paddr (virtual address)
vm86phystk
_vm86pa
_vm86paddr (virtual address)
831-935行, 設定 page table. 將所有上面配置的空間和 kernel 所占之間空
依 physical addr 順序, map 到 virtual address 的 KERNBASE 位址.
831-834行, 將 kernel 的 text section map 成為 read only page.
837-851行, 將 kernel 的 data, bss 和symbols map 成為 read-write
page.
..........
920-923行, 將第一個 page table map 到 page directory 的第一個
entry. 這一個 page table 將會"暫時"在 page directory
map 兩次. 主要是因為目前的指令實際執行的 address
為 physical address, 當一開始 enable paging 時, 將會
產生一個模糊地帶, 使的我們 address 依然是以 physcial
address 的值進行 map, 而不是我們所希望的 KERNBASE
為其 base. 因此, 我們做此 map, 以便在 enable paging
之後, 可以順利的執行正確的 code.
926-929行, 將 _KPTphys 安裝在 page table directory(PDE) 正確的位置,
使 kernel map 到 KERNBASE.
932-935行, 將 PDE 安裝在 PDE 上, 這是一個 recursive 的做法, 如
此會使的 PDE 在第二層 mapping 時, 轉而成為 page table,
使的原本 PDE 所 mapping 的 page table 反而成為最後的
destination memory. 我們可以直接透過 mapping 直接讀每
一個 page table.
