UEFI引导的内核：静态物理内存布局

Question

作为我的OS课程的一部分，我需要编写自己的微型OS内核，该内核在带有UEFI（OSVF）的QEMU下运行。 UEFI规范似乎非常复杂，并且有一点与我无关，那就是是否有可能具有静态的（编译时定义的）物理内存布局，从而使我的内核具有适量的可用物理内存，而还保留了UEFI使用的区域。

让我以xv6为例进行说明。它具有一个由旧版BIOS运行的简单的手工引导程序。根据{{​​3}}，此操作系统按以下方式分配物理内存：

+------------------+ 
|    Free Space    |
+------------------+ 0x00500000
|      Kernel      |
+------------------+ 0x00100000
|   BIOS and I/O   | <------------ Bootloader code is loaded here
+------------------+ 0x00000000

之所以如此简单的布局，是因为设备和BIOS使用的所有“魔术”内存都位于物理[0x00000000; 0x000FFFFF]范围内。特别是，引导加载程序会在此范围内加载，然后可以自由选择任何要加载内核的内存区域。从0x00500000开始的可用空间可以分配给用户空间程序。

我想在UEFI引导的内核中有一个类似的简单内存布局；但是，这似乎并不是一件容易的事。问题是：

1. 似乎无法为UEFI固件定义地址以在以下位置加载我的内核-而是，固件在运行时选择一个地址；
2. 似乎没有保证包含所有UEFI使用的内存的合理的较小物理地址范围，因此我可以假定RAM的其余部分可供内核使用。

解决这些问题的方法之一是通过GetMemoryMap()使用UEFI提供的内存映射。该图描述了固件使用的所有内存区域。但是，在运行时找出内存布局会使事情变得复杂，而不是像xv6所采用的静态内存布局那样。为了简单起见，我愿意牺牲一些RAM空间。

那么在UEFI引导的内核中有没有办法实现静态物理内存布局？

Answer 1

  

那么在UEFI引导的内核中有没有办法实现静态物理内存布局？

不。您可以尝试静态分配一台计算机可以正常工作的物理内存区域（UEFI内置的内存管理器确实具有“在此特定物理地址处分配页面”的功能），但是不能保证UEFI不会在任何其他计算机上保留物理地址；并没有区别，它是哪个物理地址范围。

相反，在启动代码启用分页之前，它可以愉快地使用从UEFI的内存管理器分配的页面和/或在引导加载程序的“ .bss”部分中预先分配的内存，而无需关心物理地址是什么；并且在启动代码启用分页之后，物理地址几乎对所有事物都变得无关紧要（并且您可以根据需要使用虚拟地址空间，如果您不喜欢安全性/ KASLR，可以在内核空间中静态分配虚拟地址范围）。

对于UEFI，大多数情况下，如果可能/受支持，则静态分配的物理地址不会有任何好处，也不会使任何事情变得简单。