nt4源码剖析之ntoskrnl篇

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1、第一章ntoskrnl2一系统启动3二Idle进程6三初始化内核71内核初始化综述72初始化内核结构103初始化进程对象114初始化线程对象125初始化执行体156初始化硬件体系层187初始化执行体组件21第一章ntoskrnlNtoskrnl程序位于privatetosinit目录下，其入口有2个：ntkrnlmp.c、ntoskrnl.c，但ntkrnlmp.c只有一句代码：#include"ntoskrnl.c"，2个其实是1个。ntoskrnl的主函数里仅仅调用了KiSystemStartup函数，ntoskrnl的入口函数还是要看KiSystemStartup函数了。一系统

2、启动KiSystemStartup函数_KiSystemStartup函数的实现代码位于privatetoskei386ewsysbg.asm文件中。这个模块是台湾的宗世麟(Shie-LinTzong(shielint))在1990年编写的，国立台湾大学82届资讯系毕业，他编写了nt4内核的X86汇编代码。（遐想：Windows内核代码居然有台湾人参与，但中国大陆却无人参与，可叹！难道中国只能开发应用软件，无人能做系统软件的开发吗？别跟我提那些只会做皮不会写瓤的中国Linux厂商。）启用每个CPU时都会调用此函数，分2种情况：启动CPU、其他CPU，执行操作有细微不同。CPU的

3、数量保存在几个变量中（_KeNumberProcessors、KissPbNumber）。CPU0使用的线程对象、堆栈空间是静态内存，线程对象（ETHREAD）是P0BootThread，堆栈空间是P0BootStack，大小03000H（12K）。CPU0设置FS=KGDT_R0_PCR(030H)。所有的CPU都调用KiInitializeMachineType函数获取机器类型，函数位于privatetoskei386i386init.c文件中。机器类型保存在加载参数块中（计算方法：KeLoaderBlock->u.I386.MachineType&0x000ff），各个字节

4、的含义如下：字节含义Byte0MachineType,ISA,EISAorMCAByte1CPUtype,i386ori486Byte2CpuStep,AorB...etcHighestbitindicatesifNPXispresent调用GetMachineBootPointers函数获取相关的gdt、pcr、tss、idt地址，调用sgdt指令加载gdt获取地址，通过FS保存的PCR选择子获取PCR地址，通过str指令加载TSS选择子获取TSS地址，通过sigt指令加载idt获取地址。GDT中的TSS(28h)描述符是16位的，需要修改为32位，初始化TSS，加载此TSS选择子到TR

5、寄存器。286CPU使用16位TSS格式。TSS描述符的第5个字节设置为89h(dpl=0,present,TSS32,notbusy)，则设置成了32位TSS。初始化TSS分2种情况，1种是初始化静态不变的TSS成员（KiInitializeTSS），1种是初始化仅需要设置1次的成员（KiInitializeTSS2函数）。KiInitializeTSS函数设置TSS静态成员。IoMapBase设置为IO_ACCESS_MAP_NONE的IOPM偏移地址，在V86模式时IO进入硬件。flag（T）为0，任务切换时不引起调试异常。LDT为0，即不使用LDT。Ss0为KGDT_R0_DATA

6、（010H）。KiInitializeTSS2函数设置仅需要设置1次的成员。Limit设置为（sizeof(KTSS)-1）。TSS有2张MAP，Tss->IoMaps中的IoMap设置为-1。Tss->IoMaps中的DirectionMap（软中断重定向）设置为0。Tss->IntDirectionMap（IO_ACCESS_MAP_NONE）设置为0，设置双重错误（doublefault）、NMI中断的任务门。需要设置IDT、GDT、TSS。双重错误任务门是8号中断，位于IDT中的40h，设置任务门的05h字节为85h（dpl=0,present,taskgate），任务门的02h字

7、节（TSSSegmentSelector）为KGDT_DF_TSS。双重错误任务门的门描述符位于GTD+KGDT_DF_TSS，05字段设置为089h，基地值BASE设置为_KiDoubleFaultTSS，LIMIT设置为MINIMUM_TSS_SIZE（068H）。调用_KiInitializeTSS函数初始化TSS段_KiDoubleFaultTSS，CR3设置为当前CPU的CR3，EIP=_KiTrap08，ef