head.s 汇编几个迷惑

zylthinking

如下代码：

3:
        movl $swapper_pg_dir-__PAGE_OFFSET,%eax
        movl %eax,%cr3                /* set the page table pointer.. */
        movl %cr0,%eax
        orl $0x80000000,%eax
        movl %eax,%cr0                /* ..and set paging (PG) bit */
        jmp 1f                        /* flush the prefetch-queue */
1:
        movl $1f,%eax
        jmp *%eax                /* make sure eip is relocated */
1:
        /* Set up the stack pointer */
        lss stack_start,%esp

现在搞懂了， 不过还有一个问题不明白； 为什么要 jmp 两次， 一般解释是第一次清空预读指令缓存； 但是在绝对跳转之前清空有什么深意吗， 毕竟， jmp *%eax 也会顺带着清空

问题1，为什么 jmp 1f 不能将 eip 从物理地址转换成虚拟地址，  movl $1f,%eax  jmp *%eax 就可以？
是不是编译后,  jmp 1f 中的 1f 被翻译成了相对于当前指令地址的相对偏移， 而 movl $1f,%eax 确实将 lss stack_start,%esp 的绝对地址存入了 eax?

问题2， 3: 1: 1: 这些标号在二进制 binary 中的值到底是什么， 是相对于binary 文件第一个字节的偏移， 还是相对于binary文件text段的第一个字节的偏移， 还是在这个偏移量上又加上 1MB(内核加载基地址)呢

问题3， 从 movl $swapper_pg_dir-__PAGE_OFFSET,%eax 看， 似乎在分页启动之前， $swapper_pg_dir 保存的就已经是 0xc0000000 以上的地址了， 这个地址是怎么得出的呢？
无论从相对于某个起始点的偏移量还是在偏移量上再加上基地址， 似乎都不能得到这个数字。

zylthinking

第 2， 3 个问题我想我明白了， 在编译内核的时候，  0xc0000000 和 1MB 这两个值是都有指定的， 那么所有地址估计在编译器的安排下， 都已经静态赋值成正确的虚拟地址了

snail_314

对。jmp 1f只是offset address jump。只是当前eip加上一个offset，达不到作者想要的目的。

zylthinking

另外， 还有一个问题， CPU 取值令是怎么一个取法， 比如一下指令

.org 0
push ebp
.org 1M
movl esp, ebp

.org 是伪指令， 是不是意味着 .org 不会产生任何机器指令， 那 地址计数器 是怎么变化的呢？ 如果说 CPU 取下一条指令时不依赖地址计数器， 那CPU 怎么知道到哪里取下一条指令， 好歹两者之间隔着 1M 呢

zylthinking

对。jmp 1f只是offset address jump。只是当前eip加上一个offset，达不到作者想要的目的。
snail_314 发表于 2010-08-03 14:08

那为什么会有 jump 1f 呢， 据说是清空预读的指令， 问题是 jump 1f 后跟着的是 movl 1f, %eax, 还是物理地址空间， 不会有产生预读？
就算不产生预读， 后边那个 jump *%eax  就不能清空预读指令了吗

etoux

另外， 还有一个问题， CPU 取值令是怎么一个取法， 比如一下指令

.org 0
push ebp
.org 1M
movl esp ...
zylthinking 发表于 2010-08-03 14:40

    这个伪指令是编译前给编译器看的，就是说编译器直接给地址0的地方放 push 0 然后在1m的地址处放 movl esp...  中间插上nop。
个人想法，不对请各位大侠指正。

accessory

LS说的有一个错误。中间不会插上NOP，而是全0。自己写个小程序然后用HEX EDITOR 看下就知道了。

其他是对的。

另外，LZ这段代码是在那个文件里的？也许本身的设计就是让PUSH EBP之后什么都没有而出错。

zylthinking

:em12:

snail_314

回复 1# zylthinking


    这个问题在编译板块有人讨论过了.当时我的看法是第一次jmp清掉刷新pipeline,如果不这么做的话,jmp后面一个指令读操作数阶段仍然是实模式下取得的,所以,这里相当于让后面那个mov在保护模式下重做一次(把前面那次实模式下的pipeline的废掉)

zylthinking

回复  zylthinking


    这个问题在编译板块有人讨论过了.当时我的看法是第一次jmp清掉刷新pipeline,如 ...
snail_314 发表于 2010-11-08 11:37

1f 的值是多少呢， 如果作为一个符号， 那会在生成内核时设成虚拟地址空间的地址， 因此， 无论 缓存线在什么情况下读， 读到的应该都是虚拟地址，那么无论废掉与否， 都应该是正确的才是