我正在使用 DOS 启动并启动我的应用程序 test.exe。该程序以实模式启动 BSP(引导处理器)，并访问位于 FEE0:0000 处的 APIC 表，以在偏移量 0x0F0 处启用 SVI(虚假向量中断)并发送一个使用 ICR_low(偏移量 0x300)和 ICR_high(偏移量 0x310)的 INIT-SIPI-SIPI 序列。 BSP 进入循环 jmp $ 来停止执行，并让 AP(应用程序处理器)执行地址 0000:8000 处的代码并打印一个字符。
消息似乎没有发送到 AP，因为我没有看到它们在显示屏上打印任何内容。
我在实模式下使用 FreeDos。为了编译，我使用FASM(平面汇编器)
我使用了OsDev手册，其中包括我用来测试(经过一些修改)的代码，尽可能简单，看看我是否可以让它工作。我还引用了英特尔程序员手册和其他规范以及 Code Project 上的教程。
我只是想唤醒 AP 并执行一些简单的代码。我发现的所有示例都进入虚幻模式、保护模式、长模式或专注于多核处理。我编写这段代码只是为了了解它是如何工作的。
我的代码是:
format MZ
USE16
start:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
xor sp, sp
cld
;Clear screen
mov ax, 03h
int 10h
;Move payload to the desired address
mov si, payload
mov cx, payload_end-payload + 1
mov bx,es
mov ax,7c0h
mov es,ax
mov di,400h ;07c0:400 = 8000h
rep movsb
mov es,bx
;Enable APIC table
call enable_lapic
; Wakeup the other APs
;INIT
call lapic_send_init
mov cx, WAIT_10_ms
call us_wait
;SIPI
call lapic_send_sipi
mov cx, WAIT_200_us
call us_wait
;SIPI
call lapic_send_sipi
;Jump to the payload
;Para teste de acordar nucleos
jmp 0000h:8000h ;voltar esse depois
;Payload é o código que será movido para o endereço físico 0x08000
payload:
mov ax, cs
mov ds, ax
xor sp, sp
cld
;Only print letter 'A' directly to video memory
mov cx,0b800h
mov es,cx
mov di,00h
mov al,41h
stosb
cli
hlt
payload_end:
enable_lapic:
mov ecx, IA32_APIC_BASE_MSR
rdmsr
or ah, 08h ;Enable global APIC flag
wrmsr
and ah, 0f0h ; Mask to obtain APIC_Base address
mov DWORD [APIC_BASE], eax ;Save it
shr eax,16
mov bx,fs
mov fs,ax
mov ecx, DWORD [fs:APIC_REG_SIV] ;Load value from SIV (FEE0:00F0) to ecx
or ch, 01h ;bit8: APIC SOFTWARE enable/disable
mov DWORD [fs:APIC_REG_SIV], ecx ;Save it
mov fs,bx
ret
IA32_APIC_BASE_MSR = 1bh
APIC_REG_SIV = 0f0h
APIC_REG_ICR_LOW = 300h
APIC_REG_ICR_HIGH = 310h
APIC_REG_ID = 20h
APIC_BASE dd 00h
;CX = Wait (in ms) Max 65536 us (=0 on input)
us_wait:
mov dx, 80h ;POST Diagnose port, 1us per IO
xor si, si
rep outsb
ret
WAIT_10_ms = 10000
WAIT_200_us = 200
lapic_send_init:
mov eax, DWORD [APIC_BASE]
xor ebx, ebx
shr eax,16
mov cx,fs
mov fs,ax
mov DWORD [fs:APIC_REG_ICR_HIGH], ebx
mov ebx, 0c4500h
mov DWORD [fs:APIC_REG_ICR_LOW], ebx ;Writing the low DWORD sent the IPI
mov fs,cx
ret
lapic_send_sipi:
mov eax, DWORD [APIC_BASE]
xor ebx, ebx
shr eax,16
mov cx,fs
mov fs,ax
mov DWORD [fs:APIC_REG_ICR_HIGH], ebx
mov ebx, 0c4608h
mov DWORD [fs:APIC_REG_ICR_LOW], ebx ;Writing the low DWORD sent the IPI
mov fs,cx
ret
我预计 BSP 会进入无限循环，AP 在 0000:8000 执行代码并在视频内存中打印“A”。
2019年11月6日 大家好!
现在我有了可以访问保护模式的代码。因为我很难转移到虚幻模式，所以我决定保持保护模式并通过这种方式启用所有核心。
这是一个简单的代码，但正如 Michael Petch 所说，我尝试在引导加载程序的情况下执行它。
这是代码:
“将二进制格式设置为‘bin’
use16
org 0x7C00
boot:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
xor sp, sp
;Clear screen
; mov ax, 03h
; int 10h
;Set VGA text mode 3
mov ax,0x3
int 0x10
;Move payload to the desired address
mov si, payload
mov cx, payload_end-payload + 1
;mov si,boot2
;mov cx,boot2_end-boot2+1
mov bx,es
mov ax,7c0h
mov es,ax
mov di,400h ;07c0:400 = 8000h
rep movsb
mov es,bx
;jmp 0000h:8000h
call enableA20Line
call enterProtectedMode
use32
;Enable the APIC
call enable_lapic
;INIT
call lapic_send_init
;mov cx, WAIT_10_ms
;call us_wait
.Verify1:
PAUSE
MOV EBX,[APIC_BASE]
MOV EAX,[EBX+0x300];
SHR EAX,12
TEST EAX,1
JNZ .Verify1
MOV EDI,[APIC_BASE]
ADD EDI,0xB0
MOV dword [EDI],0
;SIPI
call lapic_send_sipi
;mov cx, WAIT_200_us
;call us_wait
.Verify2:
PAUSE
MOV EBX,[APIC_BASE]
MOV EAX,[EBX+0x300];
SHR EAX,12
TEST EAX,1
JNZ .Verify2
MOV EDI,[APIC_BASE]
ADD EDI,0xB0
MOV dword [EDI],0
;SIPI
call lapic_send_sipi
;mov cx, WAIT_200_us
;call us_wait
.Verify3:
PAUSE
MOV EBX,[APIC_BASE]
MOV EAX,[EBX+0x300];
SHR EAX,12
TEST EAX,1
JNZ .Verify3
MOV EDI,[APIC_BASE]
ADD EDI,0xB0
MOV dword [EDI],0
;mov eax,0x8000
;jmp DWORD[eax]
;jmp boot2
;jmp 0x8000
;jmp $
;cli
;hlt
mov eax,0x000b8010
mov dword[eax],0e41h
cli
hlt
use16
enableA20Line:
mov ax,0x2401
int 0x15 ;enable A20 bit
ret
enterProtectedMode:
lgdt[gdt_pointer]
mov eax,cr0
or eax,0x1 ;set the protected mode bit on special cpu reg CR0
mov cr0,eax
jmp CODE_SEG:exit ;long jump to the code segment
exit:
ret
gdt_pointer:
dw gdt_end - gdt_start
dd gdt_start
CODE_SEG = gdt_code - gdt_start
DATA_SEG = gdt_data - gdt_start
gdt_start:
dq 0x0 ;NULL segment
gdt_code:
dw 0xFFFF
dw 0x0
db 0x0
db 10011010b
db 11001111b
db 0x0
gdt_data:
dw 0xFFFF
dw 0x0
db 0x0
db 10010010b
db 11001111b
db 0x0
gdt_end:
;CX = Wait (in ms) Max 65536 us (=0 on input)
us_wait:
mov dx, 80h ;POST Diagnose port, 1us per IO
xor si, si
rep outsb
ret
WAIT_10_ms = 10000
WAIT_200_us = 200
use32
enable_lapic:
mov ecx, IA32_APIC_BASE_MSR
rdmsr
or ah, 08h ;bit11: APIC GLOBAL Enable/Disable
wrmsr
and ah, 0f0h
mov DWORD [APIC_BASE], eax
mov ecx, DWORD [eax+APIC_REG_SIV]
;or ch, 01h ;bit8: APIC SOFTWARE enable/disable
or edx,01FFh
mov DWORD [eax+APIC_REG_SIV], ecx
mov DWORD[eax+0B0h],00h
ret
lapic_send_init:
mov eax, DWORD [APIC_BASE]
xor ebx, ebx
mov DWORD [eax+APIC_REG_ICR_HIGH], ebx
mov ebx, 0c4500h
mov DWORD [eax+APIC_REG_ICR_LOW], ebx ;Writing the low DWORD sent the IPI
ret
lapic_send_sipi:
mov eax, DWORD [APIC_BASE]
xor ebx, ebx
mov DWORD [eax+APIC_REG_ICR_HIGH], ebx
mov ebx, 0c4608h
mov DWORD [eax+APIC_REG_ICR_LOW], ebx ;Writing the low DWORD sent the IPI
ret
IA32_APIC_BASE_MSR = 1bh
APIC_REG_SIV = 0f0h
APIC_REG_ICR_LOW = 300h
APIC_REG_ICR_HIGH = 310h
APIC_REG_ID = 20h
APIC_BASE dd 00h
boot2:
mov ax,DATA_SEG
mov ds,ax
mov es,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
mov ss,ax
mov esi,hello2
mov ebx,0b8000h
.loop:
lodsb
or al,al
jz halt
or eax,0x0100
mov word[ebx],ax
add ebx,2
jmp .loop
halt:
cli
hlt
hello2: db "Hello world!",0
boot2_end:
use16
payload:
mov ax,cs
mov ds,ax
xor sp,sp
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov di,20h
mov ax,0e45h
mov [es:di],al
cli
hlt
;jmp $
payload_end:
times 510 - ($-$$) db 0 ; pad remaining 510 bytes with zeroes
dw 0xaa55 ; magic bootloader magic - marks this 512 byte sector bootable!"
现在我正在寻找一个延迟例程来发送 init 和 sipi 消息。我认为这就是问题所在，因为这还不起作用。
BSP 在位置 10 处打印字母“A”，任何人都应该在位置 20 处打印另一个字母，但只打印“A”。
在我搜索如何将其投入使用时，有什么想法可以帮助我吗？
提前致谢。
OBS:现在我学会了如何使用“qemu”模拟器，并且正在模拟其中的所有内容。
第二次编辑:代码有效。我使用的 qemu 模拟器只有 1 个核心。当我使用 2 个或更多内核时，代码可以工作!!
您需要使用不带引号的“qemu-system-x86_64 -cpu 486 -smp 2 'path'”。
2019年6月12日 我尝试在真实的计算机中运行它，但它只执行重置循环。 有人知道吗？
2019年6月14日 你好!我又来了! 我处理了这个有关 DOS 内部线性寻址的大问题，并使用以前的 .exe 程序来解决它，该程序将 kernel.bin(发送 INIT-SIPI-SIPI 的程序)复制到 0xXXXXXXXX 地址。在 kernel.bin 中我放入了“org 0xXXXXXXXX”，现在我不需要解析我使用的所有指针。现在 INIT-SIPI-SIPI 序列正在工作。
链接:Switch from protected mode to real mode in a DOS EXE program
我需要做的另一件事是在退出程序之前退出保护模式。如果我不这样做，DOS 就会崩溃。因此，我使用上面的链接来解决线性寻址(通过将大部分代码复制到已知的内存位置)并将控制权返回给 DOS。
这很有趣，因为我将 AP 核心放入循环中，在屏幕上打印“Hello from another core”，然后 BSP 退出程序并返回到 dos。无论您做什么，该消息都无法清除。
知道我将编写一个简单的蹦床代码，将内核放在不同的位置并执行 4 个计数器例程。这是唤醒核心并给它们一些工作的函数的开始。之后我将通过正确的方式实现MP和MDAT表检测。
谢谢!
最佳答案
Is it possible to wake up intel cores with INIT-SIPI-SIPI sequence with all cores in real mode?
是的(也许)。有 2 个选项:
a) 如果 CPU 支持 x2APIC，那么您可以启用它并使用 MSR 发送 INIT-SIPI-SIPI 序列(无需访问实模式下无法访问的地址处的内存映射寄存器) .
b) 对于 xAPIC；可以更改本地 APIC 使用的地址(通过写入 APIC_BASE MSR)，以便可以在实模式下访问它。然而，这需要格外小心，因为本地 APIC 不应放置在已在使用中的任何位置，并且您在实模式下可以访问的所有空间很可能已在使用中。为了解决这个问题，您可能需要“特定于芯片组”的代码来修改访问的路由位置(到 RAM，到 PCI 总线，..)，然后使用代码来重新配置 MTRR 以适应。 APIC_BASE MSR 也有点“特定于 CPU”(80486 上不存在，其他供应商的 CPU 上可能不存在)。注意:我不认为这个选项合理或实用(特别是对于需要在多台计算机上运行的代码)。
注意:您应该只启动固件认为存在的 CPU(并且不应向有故障和禁用的 CPU 广播 INIT-SIPI-SIPI 序列)；并且您很可能无法在实模式下访问 ACPI 表(需要找出存在哪些 CPU)。出于这个原因(因为在不使用保护模式的情况下启动其他 CPU 是没有意义的)我的答案应该被视为“仅用于学术目的”。
关于assembly - 是否可以使用 INIT-SIPI-SIPI 序列唤醒所有内核处于实模式的英特尔内核？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56319227/