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我正在尝试编写一个非常薄的管理程序，它具有以下限制：

  • 一次只运行一个操作系统（即没有操作系统并发，没有硬件共享，无法切换到另一个操作系统）
  • 它应该只能隔离 RAM 的某些部分（在操作系统后面进行一些内存转换 - 假设我有 6GB 的 RAM，我希望 Linux/Win 不使用前 100MB，只看到 5.9MB 并在不知道是什么的情况下使用它们在后面）

我搜索了互联网，但几乎没有发现任何关于这个特定问题的信息，因为我想尽可能少地保留开销（当前的管理程序实现不适合我的需要）。

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您正在寻找的东西已经存在于硬件中！

它被称为 IOMMU[1]。基本上，就像页表一样，在执行的指令和实际的物理硬件之间添加了一个转换层。

AMD 称其为 IOMMU[2]，英特尔称其为 VT-d（请 google：“intel vt-d”，我还不能发布两个以上的链接）。

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/IOMMU
[2] http://developer.amd.com/documentation/articles/pages/892006101.aspx

于 2011-11-24T23:19:59.610 回答
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这里有一些建议/提示，它们必然有些不完整，因为从头开始开发管理程序是一项涉及的任务。

首先让您的管理程序“兼容多重引导”。这将使它能够作为引导加载程序配置文件中的典型条目驻留，例如 /boot/grub/menu.lst 或 /boot/grub/grub.cfg。

您想在内存顶部留出 100MB ，例如，从 5.9GB 到 6GB。既然您提到了 Windows，我假设您对 x86 架构感兴趣。x86 的悠久历史意味着最初的几兆字节充满了各种遗留设备的复杂性。网上有很多关于 640K 到 1MB 之间“漏洞”的资料（网上有很多详细说明这一点的信息）。较旧的 ISA 设备（其中许多仍然存在于“超级 I/O 芯片”中的现代系统中）仅限于对前 16 MB 物理内存执行 DMA。如果您尝试在 Windows 或 Linux 及其与前几 MB RAM 的关系之间进行权衡，您将面临更多的复杂问题。把它留到以后，一旦你有了启动的东西。

随着物理地址接近 4GB（2^32，因此是基本 32 位架构的物理内存限制），事情再次变得复杂，因为许多设备都映射到该区域。例如（参考另一个答案），英特尔通过其 VT-d 技术提供的 IOMMU 倾向于将其配置寄存器映射到以 0xfedNNNNN 开头的物理地址。

对于具有多个处理器的系统来说，情况更是如此。我建议您从单处理器系统开始，从 BIOS 中禁用其他处理器，或者至少手动配置您的客户操作系统不启用其他处理器（例如，对于 Linux，在内核命令行中包含“nosmp”——例如，在您的 /boot/grub/menu.lst 中）。

接下来，了解一下“e820”地图。再次，网上有很多资料，但也许最好的起点是启动 Linux 系统并查看输出“dmesg”的顶部附近。这是 BIOS 与操作系统通信的方式，哪些部分物理内存空间“保留”给设备或其他特定于平台的 BIOS/固件使用（例如，在只有 USB I/O 端口的系统上模拟 PS/2 键盘）。

您的管理程序向来宾操作系统“隐藏”其 100MB 的一种方法是在系统的 e820 映射中添加一个条目。一个快速而肮脏的方法是使用 Linux 内核命令行选项“mem=”或 Windows boot.ini / bcdedit 标志“/maxmem”。

您可能会遇到更多的细节和事情（例如，x86 处理器在第一次通电时以 16 位模式开始），但是如果您对此处列出的那些做一些功课，那么希望您会在更好地提出后续问题。

于 2012-03-29T00:49:41.767 回答