概述
FreeBSD可以在PC/AT兼容机器上运行。CPU是i386,i486,Pentium,
Pentium Pro以及其兼容芯片等。
1.1.1（略）
1，理论地址: 2个13 bit 长+32 bit 长
2，线形地址：32 bit 长的空间
3，物理地址：32 bit 长的空间
1.1.2进程的虚拟空间
1，text部分
这部分是执行文件的的text领域，也就是机器语言部分，对于这个
部分的空间在机器上的物理内存页是共有的，还有，这部分最后的变量
地址是etext。
2，data和bss部分
执行文件的data部分，也就是初始化的数据段和执行文件指定的内
存变量。内存变量在开始的时候以0填充。这一段空间可以读写。它的
边界也是以edata和end的地址做结尾。进程的malloc（）等内存分配的
操作的时候，地址的增加方向向bss空间进行。
3，stack部分
也就是进程执行的时候的stack空间，这部分空间（从地址的最高位
开始可以伸缩），其对于物理内存，伸缩程度由核心自动执行。
1.2 kernel的configure
freebsd的kernel构成文件在/usr/src/sys的目录下面。下面的子目录做一个
介绍。
compile 编译核心的目录。
conf configure的目录。
ddb 核心调试的sounre code的目录。
dev 一部分的drivers的source code的目录。
gnu 浮点运算的仿真以及ex2fs文件系统的source code目录。
i386 依赖于pc/at机器的目录，以下介绍它的字目录。
apm suspend一些节电程序。
boot 不是kernel本身的东西，只是一些怎么从开机到读入kernel
的boot program的source code。
conf config的一些依赖data。
isa isa bus的驱动程序类的source code。
eisa eisa bus的驱动程序类的source code。
include 对pc/at的一些include files
i386 对pc/at的一些核心code
ibcs2,linux 使各类的os的执行文件在freebsd上执行的code
isofs/cd9660
cd-rom在unix文件系统上操作的的有关code
kern 核心code
libkern 核心库的source code
miscfs 实现unix文件系统的code
msdosfs 在unix上操作ms-dos文件系统的有关code
netatalk
实现appletalk network功能code
netinet 实现internet network功能的code
netipx 实现ipx功能的code
netkey 实现网络加密部分的功能的code
nfs 实现nfs服务
pc98 对于pc98的支持
pccard 对pcmcia的支持
pci 对pci bus的驱动程序的source code
scsi 对cd-rom，hard disk,tape 等的scsi驱动程序的source code
sys 独立于机器体系结构的一部分code
ufs unix file system 的支持code
vm 虚拟内存管理的部分
1.2.1配置的操作----config command
在root权限下，config，make实行后，可以得到简单的kernel。
*configure file
移动到/usr/src/sys/i386/config看看。
GENERIC 从cd-rom等安装freebsd的时候对应于defaule kernel
的配置file
LINT kernel组合功能的网罗的的配置file
下面4个是对配置很有必要的的依赖data file
Makefile.386 config生成的Makefile file的template.
devices.i386 对于unix filesystem可能的block型的device
名字和major号的对照表
files.i386 记录kernel功能组合的基础上，依赖于pc/at
机器的功能名称和各种功能实现的source code
file的名字表。
options.i386 记录配置项目的表。
还有，majors.i386是记录对应驱动器的I/O表和major号的一个文件。
于核心配置没关系。
对于新的i/o设备，如果要做device driver,对pc/at,要在files.i386(没
有的话在/usr/src/sys/conf/files)追加相应的行，不然就不能把它加入
到核心里面。
追加的格式为
相对path名 optional device-name device-driver
对于配置文件，首先，要设置cpu，bus，i/o设备,多少用户等。例如对于GENERIC
machine "i386"
cpu "I386_CPU"
cpu "I486_CPU"
cpu "I586_CPU"
cpu "I686_COU"
ident GENERIC
maxusers 10
当作为server时候，应该把最大user设置大一点，以提高系统性能。
下一步，指定options，对于GENERIC
options MATH_EMULATE #support for x87 emulation
options FFS #Berkeley Fast Filesystem
options NFS #Network Filesystem
......
options指定的名字xxx等，如果在/usr/src/sys/conf/options或者在
/usr/src/sys/i386/conf/options.i386中记载的时候，应在对应的opt_XXX.h中写入
。没有的话，作为cc命令行的参数定义"-D"在Makefile里面追加。对于XXX的格式应该
是
相对path名 optional xxx
下一步，对于config
config kernel root on wd0
(略)
配置文件剩下的部分应该是bus,i/o等一些硬件配置，一般有controller,device,
disk,tape四类。例如
controller isa0
controller eisa0
controller pci0
等。
第二层的device和controller，记录了一些bus设备的连接。ISA的情况是
device device_name at isa? 参数
controller controller_name at isa? 参数
EISA和PCI就相对简单一点：
device device_name
controller controller_name
device_name里指定的设备名是，串口，并口，网络等装置。
第三层的disk和tape为
disk disk_name at 控制设备名drive 号
tape tape_name at 控制设备名drive 号
SCSI接口卡作为第二层的控制装置记录的同时
controller scbus0
作为通用的scsi控制设备。因此，对于它的hard disk,tape,cd-rom,mo设备，有
device sd0
device st0
device cd0
device od0
等，它可以自动识别和分配号码。
对于其他的scsi设备，有
device pt0 at scbus?
这些东西(bus,scsi,i/o)，在生成的ioconf.c以及相应的include中有反映。
configure的最后，不是一些物理设备，而是kernel内部的一些软设置
pseudo-device 理论设备名
首先，要考虑以下两个设备：
pseudo-device pty 16 #ttys - can go as high as 256
pseudo-device log #syslog interface (/dev/klog)
network使用的场合，应该有下面两个
pseudo-device loop
pseudo-device ether
这种情况下，最好有
pseudo-device bpfilter 4 #berkeley packet filter
pseudo-device tun 1 #Tunnel driver ( PPP)
想做floppy的时候，要
pseudo-device vn #Vnode driver ( turns a file into a device)
(代续)
FreeBSD核心探讨（翻译）2
1.3 FreeBSD boot之前的工作
1.3.1pc/at机器的boot顺序
hard disk的最前面的一个block(512byte),叫做master boot recorder(MBR).这
里有启动限定的program和分区的信息。分区信息是指对于一个区是16byte长，最多
只能有4个区。16byte的内容是，分区哪里开始，哪里结束。哪种os，能否启动等。对
于freebsd，安装的时候向MBR写入了boot easy.
磁盘的结构如下图表示：
block Number
#0 #1 #2 ... #14 #15 #16 #17
-------------------------------------------------------------
disk no used
label
-------------------------------------------------------------
<-boot->|<---------boot2-------------->| |<--unix file system--
FreeBSD用的block#0--#14的15个block里面，含有读入freebsd的程序，bootease
只在block#0里面，在15个block中并没有。它的作用
。读入mbr，找freebsd的分区
。读入最初的15个block，到物理内存中0x0001000
。跳转到相当于block#2的内存位置
然后，屏幕表示为：
。。。
。。。
boot：
(参数说明略)
它的source是/usr/src/sys/i386/boot/biosboot,make之后，生成两个文件：
boot1,boot2分别写入block#1，block#2--#14中。
一般，一个物理的unix分区理论上可以有8个，比如swap，unix system等。
boot2部分是boot program，它读入kernel的文件名和option。然后
。找boot label指定的分区。
。构造unix filesystem，找指定的kernel
。从开始执行文件，text,data的顺序向物理内存读入。对bss清零。
。以option的选择，向开始位置跳转。
1.3.2 kernel的初始化动作
boot program执行之后，转向kernel的text段开始进行初始化，即先执行
locore.s的text段。因此是虚拟内存还没有发生作用，locore.s的开始部分必
须对offset进行补正。locore.s的作用是
。保存从boot program过来的option
。设定虚拟的stacker
。检测cpu的module
。对自己的bss空间进行0初始化
。为使虚拟内存工作，要保证最少的管理信息。然后是虚拟空间动作。
也就是，调用cpu有强的依赖关系的过程init386()(@i386/i386/machdep.c)，
然后进行kernel内的管理信息初始化，i/o设备的登记，生成4个kernel process
，再调用main()(@kern/init_main.c)。当main()返回locore.s时，应该有如下
5个进程：
PID TT STAT TIME COMMAND
0 ?? DLs 0:00.17 (swapper)
1 ?? Is 0:00.19 /sbin/init --
2 ?? DL 0:56.60 (pagedaemon)
3 ?? DL 0:00.06 (vmdaemon)
4 ?? DL 6:07.65 (updata)
从locore.s返回到process #1，/sbin/init开始动作，然后转向freebsd的普通
动作。
init386()和main()的处理大致如下：
。init386()
GDT和LDT,IDT,task stages处理的初始化，例外处理等locore.s没做的
事情，虚拟内存初始化。然后，根据boot program的参数，增加物理内
存page数。然后，作成process #0的雏形。
。main()
逐步调用构成kernel模块的的初始化部分。
FreeBSD核心探讨（翻译）3
（续上，liangvy.icewolf.leon翻译）
但是，kernel构成的各个模块的初始化子程序一个个的列举出来运行很显然是
不行的。通常是利用时间连表的技能来运行它（ld command）。也就是，程序
是以很多个source分开编译和联结。相同的模块名字就对应于相同的地址来进
行调用。它在时间链表里面自动调节执行。
初始化时候，main（）函数要call的模块利用在sys/kernel.h里面定义的宏
SYSINIT()和SYSINIT_KT()进行登记。这样，kernel在link的时候，ld命令就
能够得到那些信息和进行配置列表。这个列表就是kernel的组成模块的初始化
routine的登记。检查source，
就可以找到初始化routine的部分。
如表：
print_caddr_t(copyright) kern/init_main.c
vm_men_init(NULL) vm/vm_init.c
syctl_order(&sysctl_) kern/kern_sysctl.c
kmemnit(NULL) kern/kern_malloc.c
fpu_init(NULL) i386/i386/math_emulate.c
cpu_startup(NULL) i386/i386/machdep.c
gnufpu_init(NULL) miscfs/devfs/devfs_tree.c
...
各个device的major号与处理routine的登记 （major循序号）
...
configure(NULL) i386/i386/autoconf.c
proc0_init(NULL) kern/init_main.c
rqinit(NULL) kern/kern_synch.c
vm_init_limits(&proc0) vm/vm_glue.c
vfsinit(NULL) kern/vfs_init.c
elf_insert_brand_entry(&linux_brand) i386/linux/linux_sysvec.c
initclocks(NULL) kern/kern_clock.c
mbinit(NULL) kern/uipc_mbuf.c
clst_init(NULL) kern/tty_subr.c
shmnit(NULL) kern/sysv_shm.c
seminit(NULL) kern/sysv_sem.c
msginit(NULL) kern/sysc_msg.c
kludge_splimp(&x_save_spl) kern/uipc_domain.c
ifinit(NULL) net/if.c
domaininit(NULL) kern/uipc_domain.c
kludge_splx(&x_save_spl) kern/uipc_domain.c
kmstartup(NULL) kern/subr_prof.c
sched_setup(NULL) kern/init_main.c
xxx_vfs_mountroot(NULL) kern/init_main.c
xxx_vfs_root_fdtab(NULL) kern/init_main.c
swapinit(NULL) kern/init_main.c
proc0_post(NULL) kern/init_main.c
kthread_init(NULL) kern/init_main.c||
kproc_start(&page_kp) vm/vm_pageout.c||
kproc_start(&vm_kp) vm/vm_pageout.c||
kproc_start(&up_kp) kern/vfs_bio.c||
scheduler(NULL) vm/vm_glue.c
(||表示有多个程序）
proc-post（）被呼叫后，main（）就是在对应process 0 的kernel的虚拟
内存里动作。kthread_init(),kproc_start(&page_kp),kproc_start(&vm_kp)
,kproc_start(&up_kp)等这几个进程，在fork（）后相继被调用。它就是相
应的进程1，2，3，4等。
除process 1 以外，其他的进程调用并不返回调用的地址。（也就是，main()
的跟随执行后，并不返回locore.s）。对于process #1的kernel的虚拟内存，
在kthread_init()返回后，main()的跟随就完了，回到locore.s后,process #1
的进程空间的配置文件/sbin/init就被执行。
main()在process #0对应的kernel虚拟内存运行后，进入时间链表scheduler()。
这个并不返回。那现在就有五个进程了。
