30天自制操作系统（Mac版）读书笔记（day9）

news2024/12/28 23:07:19

day7和day8都是鼠标和32位的操作，看起来都是理论，先略过。

检测内存块数量

使用中断去检测内存，把这个当成一个函数调用吧。这里面di寄存器给的地址就是结果存在的内存位置。

ComputeMemory:
     mov   ebx, 0
     mov   di, MemChkBuf
.loop:
     mov   eax, 0E820h
     mov   ecx, 20
     mov   edx, 0534D4150h
     int   15h
     jc    LABEL_MEM_CHK_FAIL
     add   di, 20   
     inc   dword [dwMCRNumber]
     cmp   ebx, 0
     jne   .loop
     jmp   LABEL_MEM_CHK_OK
LABEL_MEM_CHK_FAIL:
    mov    dword [dwMCRNumber], 0

C语言当中，可以通过下面的函数去获取内存的块数。这个函数也给我们其实，C语言中的return x，中的x存储在eax中。这里也可以看出，x86cpu把内存分成了多个块。没个块对应不同的内存区间。

get_memory_block_count:
mov  eax, [dwMCRNumber]
ret

c语言中可以直接现实，但是需要把int值转换一下。

char*  intToHexStr(unsigned int d) {
    static char str[11];
    str[0] = '0';
    str[1] = 'X';
    str[10] = 0;
    int i = 2;
    for(; i < 10; i++) {
        str[i] = '0';
    }
    int p = 9;
    while (p > 1 && d > 0) {
        int e = d % 16;
        d /= 16;
        if (e >= 10) {
           str[p] = 'A' + e - 10;
        } else {
            str[p] = '0' + e;
        }
      	p --; // 这里注意 原来的老师没有加
    } 
    return str;
}

调用就用以下代码调用

    int memCnt = get_memory_block_count();
    char* pStr = intToHexStr(memCnt);
    showString(vram, xsize, 0, 0, COL8_FFFFFF, pStr);
}

我这边显示有6个内存块。在makefile中修改qemu的内存参数，qemu-system-i386 -m 32M -drive file=myos.img,if=floppy把内存调大到4096M，内存块会增加到7，不知道为啥。

内存检测具体信息

这里用c语言写的init_pic有点小问题，还是换回init8259A的汇编调用吧。

添加对int 15中断的内存地址获取。

   get_adr_buffer:
          mov  eax, MemChkBuf
          ret

c语言中调用就使用一下函数

 struct AddrRangeDesc* memDesc = (struct AddrRangeDesc*)get_adr_buffer();

键盘时间判断一下回车对应的key值 0x1c

if (data == 0x1C) {
   showMemoryInfo( memDesc + count, vram, count, xsize, COL8_FFFFFF);
    count = (count+1);
    if (count > memCnt) {
       count = 0;
    }
}

运行一下发现，按一次回车，会读取一个内存块的内存信息。这里我总结了一下内存的排布信息。其中第四段最大的那个内存块，类型为1，表示可以占用。1EE0000换算成十进制是30M的内存。所以，下一步，我们就在这块内存当中，实现我们的内存分配算法

base:0~9fc00 length:9fc00  type:1
base:9fc00～A0000 length:400 type:2
base:f0000~100000 length:10000 type:2
base:100000~1fe0000 length:1EE0000 type:1
base:1fe0000~2000000 length:20000 type:2
base:FFFC0000~100000000 length:40000 type:2

内存分配算法

我觉得这块直接抄就行了，我们把它当成C单中的malloc和free算了，没必要知道其中的原理。代码在这里
这里吧mem_util.c的函数放在了另外一个文件里面，那么就牵扯到一个.o合并的问题。

i386-elf-gcc -m32 -fno-asynchronous-unwind-tables -s -c -o mem_util.o mem_util.c 
i386-elf-ld -m elf_i386 -r write_vga.o mem_util.o -o ckernel.o
objconv -fnasm ckernel.o write_vga.asm

main函数中调用一下total函数看一下对不对，这里面跟MyOperatingSystem的作者给出的起始地址不太一样，按他的解释应该是 0x100000后面加上32k的结构体。也就是0x108000开始，但是整个长度就要相应的减去32k，其实应该是1EE0000-0x8000=0x1fd8000，我这里给的内存还是32M，MyOperatingSystem的作者用的是1024m。但是应该无所谓的，因为我们这个系统看起来也用不了那么多的内存。

    memman_init(memman);
    memman_free(memman, 0x00108000, 0x1fd8000);
    int memtotal = memman_total(memman) / (1024*1024);
    char* pMemTotal = intToHexStr(memtotal); 
    showString(vram, xsize, 0, 0,COL8_FFFFFF, "total mem is: ");
    showString(vram, xsize, 17*8, 0, COL8_FFFFFF, pMemTotal);
    showString(vram, xsize, 28*8, 0, COL8_FFFFFF, " MB");