Linux0.11内核之旅3——main.c(1)

init/main.c

首先我们贴上main.c中main函数的代码

void main(void)        /* This really IS void, no error here. */
{            /* The startup routine assumes (well, ...) this */
/*
 * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
 * enable them
 */
     ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV;
     drive_info = DRIVE_INFO;
    memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10);
    memory_end &= 0xfffff000;
    if (memory_end > 16*1024*1024)
        memory_end = 16*1024*1024;
    if (memory_end > 12*1024*1024) 
        buffer_memory_end = 4*1024*1024;
    else if (memory_end > 6*1024*1024)
        buffer_memory_end = 2*1024*1024;
    else
        buffer_memory_end = 1*1024*1024;
    main_memory_start = buffer_memory_end;
#ifdef RAMDISK
    main_memory_start += rd_init(main_memory_start, RAMDISK*1024);
#endif
    mem_init(main_memory_start,memory_end);
    trap_init();
    blk_dev_init();
    chr_dev_init();
    tty_init();
    time_init();
    sched_init();
    buffer_init(buffer_memory_end);
    hd_init();
    floppy_init();
    sti();
    move_to_user_mode();
    if (!fork()) {        /* we count on this going ok */
        init();
    }
/*
 *   NOTE!!   For any other task 'pause()' would mean we have to get a
 * signal to awaken, but task0 is the sole exception (see 'schedule()')
 * as task 0 gets activated at every idle moment (when no other tasks
 * can run). For task0 'pause()' just means we go check if some other
 * task can run, and if not we return here.
 */
    for(;;) pause();
}

 

 

我们从main.c的main函数开始读，首先是

ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV;

我们可以追踪到：

#define ORIG_ROOT_DEV (*(unsigned short *)0x901FC)

在内核中有很多类似的宏，我们一层一层解释，首先(unsigned short *)0x901FC 说明这是一个指向unsigned short类型的指针，然后再对该指针解引用，所以ORIG_ROOT_DEV返回的应该是一个unsigned short，也就是两个字节，其内容是0x901FC地址处的内容。关于0x90000到0x901FF的内容请见下表(表摘自《Linux内核解释》----赵炯)

 

我们可以看出，0x901FC存放的是根设备号。

同理，main中的下一句：

drive_info = DRIVE_INFO;

我们查看一下DRIVE_INFO的定义：

#define DRIVE_INFO (*(struct drive_info *)0x90080)

因此，在drive_info中存储的是第一个硬盘的参数表。

我们继续看：

    memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10);
    memory_end &= 0xfffff000;
    if (memory_end > 16*1024*1024)
        memory_end = 16*1024*1024;
    if (memory_end > 12*1024*1024) 
        buffer_memory_end = 4*1024*1024;
    else if (memory_end > 6*1024*1024)
        buffer_memory_end = 2*1024*1024;
    else
        buffer_memory_end = 1*1024*1024;
    main_memory_start = buffer_memory_end;

这段

以下是对这段代码的详细注释：

首先我们看

memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10);

1 << 20: 1左移20位，得1MB

我们转到EXT_MEM_K的定义处：

#define EXT_MEM_K (*(unsigned short *)0x90002)

通过查表，发现EXT_MEM_K存储的是系统从1MB开始的扩展内存数值，单位是KB，所以和以字节为单位的1MB相加时需要左移10位。

接下来是

 

memory_end &= 0xfffff000; // 忽略不到4KB（1页）的内存

 

继续

// 如果内存超过16MB，则按照16MB计算

// 因为在那个年代，内存如果超过16MB相当于你开了个加长奔驰。。。

if (memory_end > 16*1024*1024) 

memory_end = 16*1024*1024;

    // 如果内存大于12MB则缓冲区末端为4MB

if (memory_end > 12*1024*1024) 

buffer_memory_end = 4*1024*1024;

    // 如果内存大于6MB则缓冲区末端为2MB

else if (memory_end > 6*1024*1024)

buffer_memory_end = 2*1024*1024;

    // 剩下的情况，也就是内存为0MB---6MB，则缓冲区末端为1MB

else

buffer_memory_end = 1*1024*1024;

    // 主内存起始地址 = 缓冲区末端

main_memory_start = buffer_memory_end;

 

如果定义了RAMDISK（虚拟磁盘），则主内存相应要减少，同时初始化虚拟磁盘

#ifdef RAMDISK

main_memory_start += rd_init(main_memory_start, RAMDISK*1024);

我们查看rd_init的定义：

/*
 * Returns amount of memory which needs to be reserved.
 */
long rd_init(long mem_start, int length)
{
    int    i;
    char    *cp;

    blk_dev[MAJOR_NR].request_fn = DEVICE_REQUEST;
    rd_start = (char *) mem_start;
    rd_length = length;
    cp = rd_start;
    for (i=0; i < length; i++)
        *cp++ = '\0';
    return(length);
}

 

我们看一下其中的blk_dev是什么

/* blk_dev_struct is:
 *    do_request-address
 *    next-request
 */
struct blk_dev_struct blk_dev[NR_BLK_DEV] = {
    { NULL, NULL },        /* no_dev */
    { NULL, NULL },        /* dev mem */
    { NULL, NULL },        /* dev fd */
    { NULL, NULL },        /* dev hd */
    { NULL, NULL },        /* dev ttyx */
    { NULL, NULL },        /* dev tty */
    { NULL, NULL }        /* dev lp */
};

 

继续往深层走，我们可以看

struct blk_dev_struct {
    void (*request_fn)(void);
    struct request * current_request;
};

 

#define MAJOR_NR 1

 

#define DEVICE_REQUEST do_rd_request

 

和do_rd_request函数：

void do_rd_request(void)
{
    int    len;
    char    *addr;

    INIT_REQUEST;
    addr = rd_start + (CURRENT->sector << 9);
    len = CURRENT->nr_sectors << 9;
    if ((MINOR(CURRENT->dev) != 1) || (addr+len > rd_start+rd_length)) {
        end_request(0);
        goto repeat;
    }
    if (CURRENT-> cmd == WRITE) {
        (void ) memcpy(addr,
                  CURRENT->buffer,
                  len);
    } else if (CURRENT->cmd == READ) {
        (void) memcpy(CURRENT->buffer, 
                  addr,
                  len);
    } else
        panic("unknown ramdisk-command");
    end_request(1);
    goto repeat;
}

 

我们发现，blk_dev_struct中只是包括两个指针，其中一个是函数指针，另一个是struct request指针，在这里，我们暂时不管这两个指针是做什么的。

 

但是我们基本上已经明白了

blk_dev[MAJOR_NR].request_fn = DEVICE_REQUEST;

这句了，就是将blk_dev的索引为1的那项的reque_fn函数指针指向do_rd_request函数。好，我们不深究这个，继续。

让我们回到刚开始的rd_init函数,继续我们的分析：

rd_start = (char *) mem_start;

rd_length = length;

 

没什么可说的，rd_start和rd_length就是两个全局变量

cp = rd_start;

for (i=0; i < length; i++)

*cp++ = '\0';

return(length);

将虚拟磁盘处的内存全部初始化为0

OK，我们可以回到main.c了，下一篇继续。