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device tree的搭建过程
大家都应该知道
windows下面的驱动模型是分层的.大家构成一个树状结构. 那你知道这个结构是怎么搭建起来的么? 你会说是一个一个设备枚举出来的, 那你又能说说具体是怎么枚举出来的么?系统是怎么知道有一个设备存在的?系统又是怎么知道这个设备需要什么样子的资源? 你也许会说这个是由bus driver来完成的,说得没错 但是你知道bus driver是怎么完成得么? 也许你会说是跟每个bus相关的,确实也是这样 但是你能说出你自己正在使用的计算机里面的那个device tree是怎么出来的么?pci总线是怎么完成设备枚举的? 如果你能回答上面的这些问题,那到次打住,放松心情,有兴趣的话就继续看看,指导指导小弟我,看看下面的这些文字有什么错误没有..在下不盛感激. 如果你还对这些东西基本不了解,那也不用往下看了. 如果你对这个有一些模模糊糊的认识,又想知道具体是怎么回事情,那看下去吧,我的文字就是为你准备的,跟我共同进步吧.. 废话这么多...正题开始... 首先,我觉得只是看文字是没有太大用的,你应该放一个softice, device tree在手边,一般看文章一般动手看看自己的系统,加深理解,还有一个要推荐的东西就是intel作了带源代码的asl编译器,到google上或者到intel网站上一搜索就出来了.不是要用它的asl编译器,而是要用它里面附带的一个aml反编译工具.当然如果你有你主板bios的源代码,这个工具就不需要了.附带的说一句,它的源代码有些小bug,有一点程序设计能力加上对windows注册表有一定了解的人就能轻松搞定,这个就靠你自己搞定了. 先打开device tree看看你自己计算机上面的那个tree是个什么样子的.注意,是切换到pnp view的状态,不是driver view的状态 在最上面呢.是一个标记有enum的一个device,它属于pnpmanager这个driver,看看windows的源代码就知道这个driver是ntoskrnl在启动的时候创建的一个buildin driver.它呢..有好多的pdo附加到上面,这些pdo就是它所枚举出来的pdo. 首先你要知道的就是这些pdo是怎么来的?其实他们是从注册表里面读出来的,这个部分有源代码的.他们都是通过读取 LOCAL|MACHINE_SYSTEM|CurrentControlSet|Enum|Root|下面的key来一一生成的,这些pdo叫做madeup pdo,那这些key又是怎么来的呢?这些key是你在安装driver的时候就写到注册表里面的. 这些pdo呢.你会看到有些并没有attach一个fdo,有些却有fdo.这个区别在什么地方呢.仔细看看就会发现那些没有attach fdo的key下面都有一个叫Legacy的设置成1的value.你也许要问这个lagacy是怎么来的?这个是在安装的时候生成的,它表示这个驱动是一个nt式的或者是一个filter 这些东西留给你慢慢研究了,我们看今天的主角,最上面的那个叫device|0000001的pdo,有一个fdo attach到上面,它是整个pnp系统的root fdo,它属于driver ACPI_HAL,这个driver也是一个buildin driver,它是由hal.dll创建的,这个driver具体是起的什么作用,是不是不管使用不使用acpi都会存在的呢?这些问题因为我也只有这一个电脑没有办法试,就不知道了. 这个fdo有枚举出了一个pdo,这个pdo的device id 是PNP0C08这个id表示了acpi本身(可查看acpi的specification),这个pdo还占用了一个中断资源,它是SCI中断线,这个数据的获取是通过acpi的fadt完成的.略过这个步骤继续下去. 新枚举出来的pdo,attach到上面的fdo来自acpi驱动,这个fdo其实不仅仅是一个fdo,有很多本来该它下面的pdo完成的功能都由它来完成了,所以,它也算是一个pdo. 好,进入今天的关键部分了,fdo创建好了,发送IRP_MN_START到fdo, fdo开始初始化acpi系统,读取acpi table,解释其内容搭建acpi 的 namespace.预先创建好很多device的extension,然后枚举出那些应该由它直接管理的pdo. 话这样讲得很简单.其实是很复杂的.暂时打断下流程,说说与acpi有关的几个话题. acpi提供了一种方便的资源配置与电源管理解决方案,它用一种脚本语言来描述主板上的设备所占用的资源(内存,端口,中断),以及完成电源管理所需要进行的操作(比如读某个端口,写某个端口).脚本的解释由操作系统完成,这样通过加入一个中间缓冲层来达到os与bios的隔离,bios不用在意自己的代码运行在real mode,或者是protect mode,os也不用为了运行bios的代码切换到real mode(在apm中有部分就是这样完成的). 这种bios用来描述的脚本语言就是asl跟aml,asl是一个源代码,aml是一个编译出来的中间代码,os解释的就是aml, bios程序员在写bios的时候会准备这些个aml,然后把他们放到一个数据结构里面(RSDT)作为一个数据模块加入到bios里面,os在启动的时候,在一个恰当的时间获取到这个数据结构,这样完成bios与os之间的衔接. 很显然asl是跟每个主板相关的,这个部分也是主板bios开发中最麻烦的部分,上面intel的那个工具能还原你主板的asl代码,建议看看,不算复杂(脚本语言都这样),然后找找你主板南桥北桥芯片的data sheet看看,也许你会有所领悟的哦.. bios程序员在作bios的时候就用asl描述好了主板上的设备都要使用些什么样子的资源,怎样去分配这些资源.接下来os的任务就简单的,解释执行aml代码就能获取到这些信息. 所以acpi创建的fdo的QueryBusRelations跟QueryResource跟QueryResourceRequirement都是读取aml代码解释执行而已. 只有几个aml描述的device(|_SB.|下面device)是属于acpi直接管辖的pdo,acpi也只暂时的创建了这些pdo,然后交给os继续枚举它创建的device,其他的诸如cpu(|_SB.|_PR.|),fixedbutton(FADT描述)等等的fdo就不多说了,如果你使用的pci总线,那么就会有一个|_SB.|PCI0|的device在aml的描述中出现,acpi枚举到它,os给它attach它的fdo,由pci.sys提供. 然后os继续枚举,这次的重点转移到pci上面了,这里就跟acpi的关系少很多了,pci有自己的获取资源,配置资源,枚举设备的方式,你应该要知道这些是用pci config space来完成的. pci开始枚举每个bus上的每个device,为每个device的每个function创建一个pdo,继续的bridge device继续为它的bus 枚举pdo,在这个过程中完成bus number的动态配置,这些信息可以参考(pci 跟 pci-to-pci bridge 的specification),对于每个pdo,pci通过读取它的base address register 的值来完成resource requirements的获取. 这里又会有acpi用武的地方,IRP_MN_QUERYRELAIONS(bus)会发送到fdo,fdo会把这个irp传递给pdo,正常情况下pdo会直接complete这个irp,但是acpi创建的pdo却不是这样,它会查找acpi namespace,为新枚举出来的pdo插入合适的bus filter device,这个filter device用来电源管理以及在quire resource的时候加入一些resource,这里只是在当主板bios的aml里面有描述到新创建出来的pdo的描述的时候才会发生,这个部分你可以看看你的bios的asl代码,对比看看device tree的结构,看看acpi究竟在什么地方插入了bus filter device,来理解这种按需创建的原则. 再往上,os为这些新创建出来的pdo attach合适的fdo,fdo继续枚举自己的pdo,这里注意一点,如果你的pdo在bios里面有描述,那么fdo与pdo之间是有一个bus filter的.加载的fdo开始枚举自己的pdo,这个irp同样又发送给了bus filter,嘿.这个bus filter又会查找acpi namespace适当的加入某些 bus filter,用这种一层一层的方式完成filter的透明加入过程. 以上便是整个的枚举流程. 全部都是属于文字的描述.不知道大家看明白了没有. 如果你想更近一步的更加详细的了解具体的过程 你可以用ida反编译acpi.sys跟pci.sys,花点时间了解下流程 在这个过程中acpi跟pci的符号表也是很重要的 在ntoskrnl的符号表里面能找到pci使用的大部分类型信息 而acpi本身的符号表里面能找到acpi使用的几乎全部的类型信息 这两个类型信息在帮助我理解acpi跟pci.sys的反汇编代码方面起了天大的作用,一点都不夸张. 当然softice跟win2000的源代码更是必不可少的东西. 主板的data sheet跟asl代码也是非常重要的. 当然xxx spec更是不能少..... 长期困扰我的大问题终于在今天有个比较满意的答案了 大家跟我一起高兴吧....... p.s.斜杠会给过滤掉,所以我换成|了 [编辑 - 7/9/04 by tiamo] |
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最新喜欢： neteli...
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沙发#
发布于：2004-07-12 10:05
如果没有作过BIOS,纯粹跟src就能把整个逻辑兜出来的话,timao兄实在厉害,不过看这个部分也花了不少时间吧.其实我觉得如果作过 driver开发,再认真把acpi spec看一遍的话,这个流程应该可以大致猜出来.不过我没看明白
/*这里又会有acpi用武的地方,IRP_MN_QUERYRELAIONS(bus)会发送到fdo,fdo会把这个irp传递给pdo,正常情况下pdo会直接complete这个irp,但是acpi创建的pdo却不是这样,它会查找acpi namespace,为新枚举出来的pdo插入合适的bus filter device,这个filter device用来电源管理以及在quire resource的时候加入一些resource,这里只是在当主板bios的aml里面有描述到新创建出来的pdo的描述的时候才会发生,这个部分你可以看看你的bios的asl代码,对比看看device tree的结构,看看acpi究竟在什么地方插入了bus filter device,来理解这种按需创建的原则.*/ 这部分, 应该是IRP_MN_QUERY_DEVICE_RELATIONS吧?这个bus filter device具体功能是否可以举个例子? 看acpi可以用一个叫acpiview.exe的工具. 问timao兄些问题: 1, hal.dll是个什么角色? 我的理解,硬件抽象层应该是在kernel里面, 怎么会单独成为一个dll呢?它怎么加载呢? 它的代码在哪里?你的源代码里有吗?我下的是一个203M的zip包,好像不全. 2, kernel的memory manage部分很特别,感觉它的算法太.... timao兄有篇帖子讲pte/pde,我觉得有点说的不准确,它应该是和BSD一样,采用了recursive map,pte map都是4M, 和用户空间是80000000还是c0000000无关. 在下在windows下作的不是很多,还有很多问题,希望向timao兄讨教. [编辑 - 7/12/04 by bx_bird] |
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板凳#
发布于：2004-07-13 10:36
呵呵
我写过的driver程序可以用个位数计算,bios更是从来都没有作过 嘿嘿...... 那个irp的名字自然是IRP_MN_QUERY_DEVICE_RELATIONS了,我为了偷懒少写了几个..呵呵... bus filter的例子,嗯,你看看ide的device stack部分能看到好多 000000xx的device,他们属于acpi.sys,这些就是bus filter. acpiview.exe听过,但是没有找到合适的下载,intel的那个工具最主要的好处就是带全部的源代码......我更喜欢有源代码的工具. hal.dll是一个与平台有关的辅助dll,它提供了访问硬件的接口,它会随着你的硬件的不同分成好多好多的版本,比如你的机器使用不使用acpi,使用不使用apm,使用不使用apic,使用不时候pic,使用不使用超线程,使用不时候多处理器...hal.dll是一个有很多版本的文件. 它的加载跟其他的Start = 0的driver一样由osloader加载,也就是ntldr.exe加载....它的源代码我也没有,那个win2000的源代码包确实却文件,必要的时候我用softice看汇编代码... kernel memory部分也没有什么特别的地方,BSD从来没有研究过,recursive map是什么意思?pte map都是4M?这个不一定的,只有在cpu支持4M page的时候,它会把ntoskrnl的代码数据区映射成4M的页. 有问题可以到驱动的群里面讨论 |
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地板#
发布于：2004-07-13 11:36
这么说, ntldr.exe还要负责在装载kernel之后,对hal.dll的symbol地址进行解析了.那么大概在前端内存里会包含一个中转性质的symbol list了.
recursive map就是你所描述的内存映射关系,pde_address/pte_address/physical_address存在比例关系,循环映射,所以只要page table放在c0000000,那么pde就一定要放在c0300000.和用户空间大小无关. 你所说的"pte map都是4M?这个不一定的,只有在cpu支持4M page的时候,它会把ntoskrnl的代码数据区映射成4M的页." 这个应该是i386的PSE方式了,但是我跟下来, 似乎一旦起用PSE,它就把整个80000000-a00000000全映射为PSE方式.不光kernel image部分. |
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地下室#
发布于：2004-07-13 15:10
为什么要对符号进行解析?
pe文件格式呀 通用的装载方式呀... 在我的机器上面4M的page并没有9xxxxxxx的部分.... 除了ntoskrnl.exe跟hal.dll的代码数据以外 还有部分的kernel memory也设置成了4M 方式 这些内存的用处 我手头没有资料可查... 那个page table的问题 确实如你说的那样...谢谢 |
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5楼#
发布于：2004-07-14 13:33
楼主有没有ASL编译器啊？有的话，给我传一个吧，谢谢
我的qq是2776624 |
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6楼#
发布于：2004-09-14 11:07
here!
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7楼#
发布于：2007-04-12 17:34
tiamo兄, 你是怎么样得到acpi中符号表的类型信息?
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8楼#
发布于：2007-05-17 19:16
tiamo现在是潜水的大强淫
 仰慕阿!  |
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9楼#
发布于：2007-07-18 12:21
有人能教一下 intel acpica 中的 acpiDasm 要如何改才能顺利 build
我试了好几天就是 build 不出来 |
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10楼#
发布于：2008-12-19 10:40
做个记号，学习的时候来翻资料
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11楼#
发布于：2009-04-08 20:21
好帖是要回的
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12楼#
发布于：2009-04-14 15:11
路过……
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