1.3.5 head.s开始执行（4）

1.3.5　head.s开始执行（4）

确定A20地址线已经打开之后，head程序如果检测到数学协处理器存在，则将其设置为保护模式工作状态，图1-33给出了示意。

 图1-33　检测数学协处理器

小贴士

x87协处理器：为了弥补x86系列在进行浮点运算时的不足，Intel于1980年推出了x87系列数学协处理器，那时还是一个外置的、可选的芯片（笔者当时的80386计算机上就没有安装80387协处理器）。1989年，Intel发布了486处理器，自此之后，CPU一般都内置了协处理器。这样，对于486以前的计算机而言，操作系统检验x87协处理器是否存在就非常必要了。

检测数学协处理器对应的代码如下：

//代码路径：boot/head.s  
 
movl %cr0,%eax  
......  
call check_x87  
 
check_x87:  
......  
ret 

head程序将为调用main函数做最后的准备，这是head程序执行的最后阶段，也是main函数执行前的最后阶段。

执行代码如下：

//代码路径：boot/head.s  
jmp after_page_tables  
 
after_page_tables:  
pushl $0  
pushl  $0  
pushl  $0 

Linus在代码中的原注释是“These are the parameters to main :-)”，但实际上我们并没有看到，也没有测试到main函数使用这三个参数，具体如图1-34下方的标示。

 图1-34　将envp、argv、argc压栈

head程序将L6标号和main函数入口地址压栈，栈顶为main函数地址，目的是使head程序执行完后通过ret指令就可以直接执行main函数，具体请见图1-35下方的标示。

 图1-35　将main函数入口地址和L6标号压栈

如果main函数退出，就会返回到这里的标号L6处继续执行下去，并产生死循环。

执行代码如下：

//代码路径：boot/head.s  
pushl $L6  
pushl $_main 

这些压栈动作完成后，head程序将跳转至setup_paging:去执行，开始创建分页机制。

首先会将页目录表和4个页表放在物理内存的起始位置。从内存起始位置开始的5页空间内容全部清零（每页4KB），为初始化页目录和页表做准备。注意，这个动作起到了用一个页目录表和4个页表覆盖head程序自身所占内存空间的作用。图1-36下方给出了直观的示意图。

 图1-36　将页目录表和页表放在内存起始位置
上述动作的执行代码如下：

//代码路径：boot/head.s  
jmp setup_paging  
 
setup_paging:  
movl $1024*5,%ecx  
xorl %eax,%eax  
xorl %edi,%edi  
cld;rep;stosl 

点评

将页目录表和4个页表放在物理内存的起始位置，这个动作的意义重大，是操作系统能够掌控全局、掌控进程在内存中安全运行的基石之一，后续章节会逐步论述。

head程序将页目录表和4个页表所占物理内存空间清0后，设置页目录表的前4项，使之分别指向4个页表，如图1-37左下方所示。

 图1-37　使页目录表的前4项指向4个页表