内存探测初探

操作系统为了初始化它自己，一个最重要的信息就是其宿主系统的可用内存所对应的内存
图。一般情况下，最基本的方法（也是唯一的方法）就是通过BIOS中断INT 0x15,eax
= 0xe820实现.大多数BIOS在其探测内存被执行之前是不能使用任何RAM的，之后探测
每个内存模板的大小，最后使用探测到的RAM来配置芯片集，在这个阶段，内存并不能运
行任何程序.

下面介绍BIOS 函数：INT 0x15, EAX = 0xe820
目前为止，探测一个PC机内存的最好方法是通过调用INT 0x15,eax = 0xe820来实现。
这个功能在2002年以后被所有PC机所使用,这是唯一能够探测超过4G大小内存的方案，
当然，这个方法也可以被认为是内存的最终检测方法.实际上，这个函数返回一个非排序
列表，这个列表包含了那些没有使用的项，并且可能返回存在覆盖的区域.在linux中每
个列表项被存放在ES:EDI指定的内存区域中。每个项均有一定的格式：即2个8字节字段，
一个2字节字段.我们会发现，在linux中，对于内存探测的实现由函数detect_memory_e820
来实现的，在这个函数中，使用了一个do...while()循环来实现，并将所探测的内容写
入boot_params.e820_map数组中，下面是具体的实现：
do {
    size = sizeof(struct e820entry);
    asm ("int $0x15; setc %0"
         :  "=d" (err), "+b" (next), "=a" (id), "+c" (size),
        "=m" (*desc)
         :  "D" (desc), "d" (SMAP), "a" (0xe820)    
    );
    count++;
    desc++;
}while(next && count < ARRAY_SIZE(boot_params.e820_map));
下面是e820entry结构体，其结构体中的内容对应着上面提到的列表内容.
struct e820entry {
    __u64 addr;
    __u64 size;
    __u32 type;
}__attribute__((packed));
addr字段存放的基始地址、size字段存放的是探测区域的大小（如果值为0，那么就将忽略此项）、
type是区域类型.
对于区域类型有以下几种：
类型1：可用RAM
类型2：保存的RAM，即不可用
类型3：ACPI 可回收内存
类型4：ACPI NVS内存区
类型5：包含有坏内存区的区域
当第一次调用这个函数时，将ES：EDI指向列表对应的目的缓冲区，清空EBX，设置EDX
的值为0x534d4150,设置EAX的值为0xe820,设置ecx为24，之后就调用中断INT 0x15。
如果此中断运行成功，那么eax的值将会被设置为0x534d4150,进位标志被清空，EBX被
设置为非0值，这个值将会被保存，使用于下一个函数调用.CL保存的是保存在ES：EDI位
置的字节长度.为了给函数的后续调用，EDI的值将会以列表项长度增加.同时，重置eax的
值为0xe820,ecx为24（ecx的值实际上就是sizeof(struct entryf)）,ebx也许会
被设置为0。如果ebx的值被设置为0，那么将会结束函数的运行，否则将会继续进行探测。