【OS学习笔记】三十二 保护模式九:分页机制对应的汇编代码之---内核代码
发布日期:2021-07-01 00:05:54 浏览次数:2 分类:技术文章

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本片文章是以下两篇文章:

对应的内核汇编代码。

;代码清单16-1         ;文件名:c16_core.asm         ;文件说明:保护模式微型核心程序            ;以下常量定义部分。内核的大部分内容都应当固定         core_code_seg_sel     equ  0x38    ;内核代码段选择子         core_data_seg_sel     equ  0x30    ;内核数据段选择子          sys_routine_seg_sel   equ  0x28    ;系统公共例程代码段的选择子          video_ram_seg_sel     equ  0x20    ;视频显示缓冲区的段选择子         core_stack_seg_sel    equ  0x18    ;内核堆栈段选择子         mem_0_4_gb_seg_sel    equ  0x08    ;整个0-4GB内存的段的选择子;-------------------------------------------------------------------------------         ;以下是系统核心的头部,用于加载核心程序          core_length      dd core_end       ;核心程序总长度#00         sys_routine_seg  dd section.sys_routine.start                                            ;系统公用例程段位置#04         core_data_seg    dd section.core_data.start                                            ;核心数据段位置#08         core_code_seg    dd section.core_code.start                                            ;核心代码段位置#0c         core_entry       dd start          ;核心代码段入口点#10                          dw core_code_seg_sel;===============================================================================         [bits 32];===============================================================================SECTION sys_routine vstart=0                ;系统公共例程代码段 ;-------------------------------------------------------------------------------         ;字符串显示例程put_string:                                 ;显示0终止的字符串并移动光标                                             ;输入:DS:EBX=串地址         push ecx  .getc:         mov cl,[ebx]         or cl,cl         jz .exit         call put_char         inc ebx         jmp .getc  .exit:         pop ecx         retf                               ;段间返回;-------------------------------------------------------------------------------put_char:                                   ;在当前光标处显示一个字符,并推进                                            ;光标。仅用于段内调用                                             ;输入:CL=字符ASCII码          pushad         ;以下取当前光标位置         mov dx,0x3d4         mov al,0x0e         out dx,al         inc dx                             ;0x3d5         in al,dx                           ;高字         mov ah,al         dec dx                             ;0x3d4         mov al,0x0f         out dx,al         inc dx                             ;0x3d5         in al,dx                           ;低字         mov bx,ax                          ;BX=代表光标位置的16位数         cmp cl,0x0d                        ;回车符?         jnz .put_0a         mov ax,bx         mov bl,80         div bl         mul bl         mov bx,ax         jmp .set_cursor  .put_0a:         cmp cl,0x0a                        ;换行符?         jnz .put_other         add bx,80         jmp .roll_screen  .put_other:                               ;正常显示字符         push es         mov eax,video_ram_seg_sel          ;0x800b8000段的选择子         mov es,eax         shl bx,1         mov [es:bx],cl         pop es         ;以下将光标位置推进一个字符         shr bx,1         inc bx  .roll_screen:         cmp bx,2000                        ;光标超出屏幕?滚屏         jl .set_cursor         push ds         push es         mov eax,video_ram_seg_sel         mov ds,eax         mov es,eax         cld         mov esi,0xa0                       ;小心!32位模式下movsb/w/d          mov edi,0x00                       ;使用的是esi/edi/ecx          mov ecx,1920         rep movsd         mov bx,3840                        ;清除屏幕最底一行         mov ecx,80                         ;32位程序应该使用ECX  .cls:         mov word[es:bx],0x0720         add bx,2         loop .cls         pop es         pop ds         mov bx,1920  .set_cursor:         mov dx,0x3d4         mov al,0x0e         out dx,al         inc dx                             ;0x3d5         mov al,bh         out dx,al         dec dx                             ;0x3d4         mov al,0x0f         out dx,al         inc dx                             ;0x3d5         mov al,bl         out dx,al         popad                  ret                                ;-------------------------------------------------------------------------------read_hard_disk_0:                           ;从硬盘读取一个逻辑扇区                                            ;EAX=逻辑扇区号                                            ;DS:EBX=目标缓冲区地址                                            ;返回:EBX=EBX+512         push eax          push ecx         push edx               push eax                  mov dx,0x1f2         mov al,1         out dx,al                          ;读取的扇区数         inc dx                             ;0x1f3         pop eax         out dx,al                          ;LBA地址7~0         inc dx                             ;0x1f4         mov cl,8         shr eax,cl         out dx,al                          ;LBA地址15~8         inc dx                             ;0x1f5         shr eax,cl         out dx,al                          ;LBA地址23~16         inc dx                             ;0x1f6         shr eax,cl         or al,0xe0                         ;第一硬盘  LBA地址27~24         out dx,al         inc dx                             ;0x1f7         mov al,0x20                        ;读命令         out dx,al  .waits:         in al,dx         and al,0x88         cmp al,0x08         jnz .waits                         ;不忙,且硬盘已准备好数据传输          mov ecx,256                        ;总共要读取的字数         mov dx,0x1f0  .readw:         in ax,dx         mov [ebx],ax         add ebx,2         loop .readw         pop edx         pop ecx         pop eax               retf                               ;段间返回 ;-------------------------------------------------------------------------------;汇编语言程序是极难一次成功,而且调试非常困难。这个例程可以提供帮助 put_hex_dword:                              ;在当前光标处以十六进制形式显示                                            ;一个双字并推进光标                                             ;输入:EDX=要转换并显示的数字                                            ;输出:无         pushad         push ds               mov ax,core_data_seg_sel           ;切换到核心数据段          mov ds,ax               mov ebx,bin_hex                    ;指向核心数据段内的转换表         mov ecx,8  .xlt:             rol edx,4         mov eax,edx         and eax,0x0000000f         xlat               push ecx         mov cl,al                                    call put_char         pop ecx                loop .xlt               pop ds         popad                  retf      ;-------------------------------------------------------------------------------set_up_gdt_descriptor:                      ;在GDT内安装一个新的描述符                                            ;输入:EDX:EAX=描述符                                             ;输出:CX=描述符的选择子         push eax         push ebx         push edx         push ds         push es         mov ebx,core_data_seg_sel          ;切换到核心数据段         mov ds,ebx         sgdt [pgdt]                        ;以便开始处理GDT         mov ebx,mem_0_4_gb_seg_sel         mov es,ebx         movzx ebx,word [pgdt]              ;GDT界限         inc bx                             ;GDT总字节数,也是下一个描述符偏移         add ebx,[pgdt+2]                   ;下一个描述符的线性地址         mov [es:ebx],eax         mov [es:ebx+4],edx         add word [pgdt],8                  ;增加一个描述符的大小         lgdt [pgdt]                        ;对GDT的更改生效         mov ax,[pgdt]                      ;得到GDT界限值         xor dx,dx         mov bx,8         div bx                             ;除以8,去掉余数         mov cx,ax         shl cx,3                           ;将索引号移到正确位置         pop es         pop ds         pop edx         pop ebx         pop eax         retf;-------------------------------------------------------------------------------make_seg_descriptor:                        ;构造存储器和系统的段描述符                                            ;输入:EAX=线性基地址                                            ;      EBX=段界限                                            ;      ECX=属性。各属性位都在原始                                            ;          位置,无关的位清零                                             ;返回:EDX:EAX=描述符         mov edx,eax         shl eax,16         or ax,bx                           ;描述符前32位(EAX)构造完毕         and edx,0xffff0000                 ;清除基地址中无关的位         rol edx,8         bswap edx                          ;装配基址的31~24和23~16  (80486+)         xor bx,bx         or edx,ebx                         ;装配段界限的高4位         or edx,ecx                         ;装配属性         retf;-------------------------------------------------------------------------------make_gate_descriptor:                       ;构造门的描述符(调用门等)                                            ;输入:EAX=门代码在段内偏移地址                                            ;       BX=门代码所在段的选择子                                             ;       CX=段类型及属性等(各属                                            ;          性位都在原始位置)                                            ;返回:EDX:EAX=完整的描述符         push ebx         push ecx               mov edx,eax         and edx,0xffff0000                 ;得到偏移地址高16位          or dx,cx                           ;组装属性部分到EDX                and eax,0x0000ffff                 ;得到偏移地址低16位          shl ebx,16                                   or eax,ebx                         ;组装段选择子部分               pop ecx         pop ebx               retf                                                                ;-------------------------------------------------------------------------------allocate_a_4k_page:                         ;分配一个4KB的页                                            ;输入:无                                            ;输出:EAX=页的物理地址         push ebx         push ecx         push edx         push ds                  mov eax,core_data_seg_sel         mov ds,eax                  xor eax,eax  .b1:         bts [page_bit_map],eax         jnc .b2         inc eax         cmp eax,page_map_len*8         jl .b1                  mov ebx,message_3         call sys_routine_seg_sel:put_string         hlt                                ;没有可以分配的页,停机            .b2:         shl eax,12                         ;乘以4096(0x1000)                   pop ds         pop edx         pop ecx         pop ebx                  ret         ;-------------------------------------------------------------------------------alloc_inst_a_page:                          ;分配一个页,并安装在当前活动的                                            ;层级分页结构中                                            ;输入:EBX=页的线性地址         push eax         push ebx         push esi         push ds                  mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         mov ds,eax                  ;检查该线性地址所对应的页表是否存在         mov esi,ebx         and esi,0xffc00000         shr esi,20                         ;得到页目录索引,并乘以4          or esi,0xfffff000                  ;页目录自身的线性地址+表内偏移          test dword [esi],0x00000001        ;P位是否为“1”。检查该线性地址是          jnz .b1                            ;否已经有对应的页表                   ;创建该线性地址所对应的页表          call allocate_a_4k_page            ;分配一个页做为页表          or eax,0x00000007         mov [esi],eax                      ;在页目录中登记该页表            .b1:         ;开始访问该线性地址所对应的页表          mov esi,ebx         shr esi,10         and esi,0x003ff000                 ;或者0xfffff000,因高10位是零          or esi,0xffc00000                  ;得到该页表的线性地址                  ;得到该线性地址在页表内的对应条目(页表项)          and ebx,0x003ff000         shr ebx,10                         ;相当于右移12位,再乘以4         or esi,ebx                         ;页表项的线性地址          call allocate_a_4k_page            ;分配一个页,这才是要安装的页         or eax,0x00000007         mov [esi],eax                    pop ds         pop esi         pop ebx         pop eax                  retf  ;-------------------------------------------------------------------------------create_copy_cur_pdir:                       ;创建新页目录,并复制当前页目录内容                                            ;输入:无                                            ;输出:EAX=新页目录的物理地址          push ds         push es         push esi         push edi         push ebx         push ecx                  mov ebx,mem_0_4_gb_seg_sel         mov ds,ebx         mov es,ebx                  call allocate_a_4k_page                     mov ebx,eax         or ebx,0x00000007         mov [0xfffffff8],ebx                  mov esi,0xfffff000                 ;ESI->当前页目录的线性地址         mov edi,0xffffe000                 ;EDI->新页目录的线性地址         mov ecx,1024                       ;ECX=要复制的目录项数         cld         repe movsd                   pop ecx         pop ebx         pop edi         pop esi         pop es         pop ds                  retf         ;-------------------------------------------------------------------------------terminate_current_task:                     ;终止当前任务                                            ;注意,执行此例程时,当前任务仍在                                            ;运行中。此例程其实也是当前任务的                                            ;一部分          mov eax,core_data_seg_sel         mov ds,eax         pushfd         pop edx          test dx,0100_0000_0000_0000B       ;测试NT位         jnz .b1                            ;当前任务是嵌套的,到.b1执行iretd          jmp far [program_man_tss]          ;程序管理器任务   .b1:          iretdsys_routine_end:;===============================================================================SECTION core_data vstart=0                  ;系统核心的数据段 ;-------------------------------------------------------------------------------          pgdt             dw  0             ;用于设置和修改GDT                           dd  0         page_bit_map     db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x55,0x55,0xff                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff                          db  0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00         page_map_len     equ $-page_bit_map                                   ;符号地址检索表         salt:         salt_1           db  '@PrintString'                     times 256-($-salt_1) db 0                          dd  put_string                          dw  sys_routine_seg_sel         salt_2           db  '@ReadDiskData'                     times 256-($-salt_2) db 0                          dd  read_hard_disk_0                          dw  sys_routine_seg_sel         salt_3           db  '@PrintDwordAsHexString'                     times 256-($-salt_3) db 0                          dd  put_hex_dword                          dw  sys_routine_seg_sel         salt_4           db  '@TerminateProgram'                     times 256-($-salt_4) db 0                          dd  terminate_current_task                          dw  sys_routine_seg_sel         salt_item_len   equ $-salt_4         salt_items      equ ($-salt)/salt_item_len         message_0        db  '  Working in system core,protect mode.'                          db  0x0d,0x0a,0         message_1        db  '  Paging is enabled.System core is mapped to'                          db  ' address 0x80000000.',0x0d,0x0a,0                  message_2        db  0x0d,0x0a                          db  '  System wide CALL-GATE mounted.',0x0d,0x0a,0                  message_3        db  '********No more pages********',0                  message_4        db  0x0d,0x0a,'  Task switching...@_@',0x0d,0x0a,0                  message_5        db  0x0d,0x0a,'  Processor HALT.',0                          bin_hex          db '0123456789ABCDEF'                                            ;put_hex_dword子过程用的查找表          core_buf   times 512 db 0          ;内核用的缓冲区         cpu_brnd0        db 0x0d,0x0a,'  ',0         cpu_brand  times 52 db 0         cpu_brnd1        db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0         ;任务控制块链         tcb_chain        dd  0         ;内核信息         core_next_laddr  dd  0x80100000    ;内核空间中下一个可分配的线性地址                 program_man_tss  dd  0             ;程序管理器的TSS描述符选择子                           dw  0core_data_end:               ;===============================================================================SECTION core_code vstart=0;-------------------------------------------------------------------------------fill_descriptor_in_ldt:                     ;在LDT内安装一个新的描述符                                            ;输入:EDX:EAX=描述符                                            ;          EBX=TCB基地址                                            ;输出:CX=描述符的选择子         push eax         push edx         push edi         push ds         mov ecx,mem_0_4_gb_seg_sel         mov ds,ecx         mov edi,[ebx+0x0c]                 ;获得LDT基地址                  xor ecx,ecx         mov cx,[ebx+0x0a]                  ;获得LDT界限         inc cx                             ;LDT的总字节数,即新描述符偏移地址                  mov [edi+ecx+0x00],eax         mov [edi+ecx+0x04],edx             ;安装描述符         add cx,8                                    dec cx                             ;得到新的LDT界限值          mov [ebx+0x0a],cx                  ;更新LDT界限值到TCB         mov ax,cx         xor dx,dx         mov cx,8         div cx                  mov cx,ax         shl cx,3                           ;左移3位,并且         or cx,0000_0000_0000_0100B         ;使TI位=1,指向LDT,最后使RPL=00          pop ds         pop edi         pop edx         pop eax              ret      ;-------------------------------------------------------------------------------load_relocate_program:                      ;加载并重定位用户程序                                            ;输入: PUSH 逻辑扇区号                                            ;      PUSH 任务控制块基地址                                            ;输出:无          pushad               push ds         push es               mov ebp,esp                        ;为访问通过堆栈传递的参数做准备               mov ecx,mem_0_4_gb_seg_sel         mov es,ecx               ;清空当前页目录的前半部分(对应低2GB的局部地址空间)          mov ebx,0xfffff000         xor esi,esi  .b1:         mov dword [es:ebx+esi*4],0x00000000         inc esi         cmp esi,512         jl .b1                  ;以下开始分配内存并加载用户程序         mov eax,core_data_seg_sel         mov ds,eax                         ;切换DS到内核数据段         mov eax,[ebp+12*4]                 ;从堆栈中取出用户程序起始扇区号         mov ebx,core_buf                   ;读取程序头部数据         call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0         ;以下判断整个程序有多大         mov eax,[core_buf]                 ;程序尺寸         mov ebx,eax         and ebx,0xfffff000                 ;使之4KB对齐          add ebx,0x1000                                 test eax,0x00000fff                ;程序的大小正好是4KB的倍数吗?          cmovnz eax,ebx                     ;不是。使用凑整的结果         mov ecx,eax         shr ecx,12                         ;程序占用的总4KB页数                   mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;切换DS到0-4GB的段         mov ds,eax         mov eax,[ebp+12*4]                 ;起始扇区号         mov esi,[ebp+11*4]                 ;从堆栈中取得TCB的基地址  .b2:         mov ebx,[es:esi+0x06]              ;取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         push ecx         mov ecx,8  .b3:         call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0         inc eax         loop .b3         pop ecx         loop .b2         ;在内核地址空间内创建用户任务的TSS         mov eax,core_data_seg_sel          ;切换DS到内核数据段         mov ds,eax         mov ebx,[core_next_laddr]          ;用户任务的TSS必须在全局空间上分配          call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         add dword [core_next_laddr],4096                  mov [es:esi+0x14],ebx              ;在TCB中填写TSS的线性地址          mov word [es:esi+0x12],103         ;在TCB中填写TSS的界限值                    ;在用户任务的局部地址空间内创建LDT          mov ebx,[es:esi+0x06]              ;从TCB中取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         mov [es:esi+0x0c],ebx              ;填写LDT线性地址到TCB中          ;建立程序代码段描述符         mov eax,0x00000000         mov ebx,0x000fffff                          mov ecx,0x00c0f800                 ;4KB粒度的代码段描述符,特权级3         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         mov ebx,esi                        ;TCB的基地址         call fill_descriptor_in_ldt         or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3                  mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+76],cx                 ;填写TSS的CS域          ;建立程序数据段描述符         mov eax,0x00000000         mov ebx,0x000fffff                          mov ecx,0x00c0f200                 ;4KB粒度的数据段描述符,特权级3         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         mov ebx,esi                        ;TCB的基地址         call fill_descriptor_in_ldt         or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3                  mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+84],cx                 ;填写TSS的DS域          mov [es:ebx+72],cx                 ;填写TSS的ES域         mov [es:ebx+88],cx                 ;填写TSS的FS域         mov [es:ebx+92],cx                 ;填写TSS的GS域                  ;将数据段作为用户任务的3特权级固有堆栈          mov ebx,[es:esi+0x06]              ;从TCB中取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page                  mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+80],cx                 ;填写TSS的SS域         mov edx,[es:esi+0x06]              ;堆栈的高端线性地址          mov [es:ebx+56],edx                ;填写TSS的ESP域          ;在用户任务的局部地址空间内创建0特权级堆栈         mov ebx,[es:esi+0x06]              ;从TCB中取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         mov eax,0x00000000         mov ebx,0x000fffff         mov ecx,0x00c09200                 ;4KB粒度的堆栈段描述符,特权级0         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         mov ebx,esi                        ;TCB的基地址         call fill_descriptor_in_ldt         or cx,0000_0000_0000_0000B         ;设置选择子的特权级为0         mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+8],cx                  ;填写TSS的SS0域         mov edx,[es:esi+0x06]              ;堆栈的高端线性地址         mov [es:ebx+4],edx                 ;填写TSS的ESP0域          ;在用户任务的局部地址空间内创建1特权级堆栈         mov ebx,[es:esi+0x06]              ;从TCB中取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         mov eax,0x00000000         mov ebx,0x000fffff         mov ecx,0x00c0b200                 ;4KB粒度的堆栈段描述符,特权级1         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         mov ebx,esi                        ;TCB的基地址         call fill_descriptor_in_ldt         or cx,0000_0000_0000_0001B         ;设置选择子的特权级为1         mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+16],cx                 ;填写TSS的SS1域         mov edx,[es:esi+0x06]              ;堆栈的高端线性地址         mov [es:ebx+12],edx                ;填写TSS的ESP1域          ;在用户任务的局部地址空间内创建2特权级堆栈         mov ebx,[es:esi+0x06]              ;从TCB中取得可用的线性地址         add dword [es:esi+0x06],0x1000         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         mov eax,0x00000000         mov ebx,0x000fffff         mov ecx,0x00c0d200                 ;4KB粒度的堆栈段描述符,特权级2         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         mov ebx,esi                        ;TCB的基地址         call fill_descriptor_in_ldt         or cx,0000_0000_0000_0010B         ;设置选择子的特权级为2         mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+24],cx                 ;填写TSS的SS2域         mov edx,[es:esi+0x06]              ;堆栈的高端线性地址         mov [es:ebx+20],edx                ;填写TSS的ESP2域          ;重定位SALT          mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;访问任务的4GB虚拟地址空间时用          mov es,eax                                                                                      mov eax,core_data_seg_sel         mov ds,eax               cld         mov ecx,[es:0x0c]                  ;U-SALT条目数          mov edi,[es:0x08]                  ;U-SALT在4GB空间内的偏移   .b4:         push ecx         push edi               mov ecx,salt_items         mov esi,salt  .b5:         push edi         push esi         push ecx         mov ecx,64                         ;检索表中,每条目的比较次数          repe cmpsd                         ;每次比较4字节          jnz .b6         mov eax,[esi]                      ;若匹配,则esi恰好指向其后的地址         mov [es:edi-256],eax               ;将字符串改写成偏移地址          mov ax,[esi+4]         or ax,0000000000000011B            ;以用户程序自己的特权级使用调用门                                            ;故RPL=3          mov [es:edi-252],ax                ;回填调用门选择子   .b6:               pop ecx         pop esi         add esi,salt_item_len         pop edi                            ;从头比较          loop .b5               pop edi         add edi,256         pop ecx         loop .b4         ;在GDT中登记LDT描述符         mov esi,[ebp+11*4]                 ;从堆栈中取得TCB的基地址         mov eax,[es:esi+0x0c]              ;LDT的起始线性地址         movzx ebx,word [es:esi+0x0a]       ;LDT段界限         mov ecx,0x00408200                 ;LDT描述符,特权级0         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor         mov [es:esi+0x10],cx               ;登记LDT选择子到TCB中         mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov [es:ebx+96],cx                 ;填写TSS的LDT域          mov word [es:ebx+0],0              ;反向链=0               mov dx,[es:esi+0x12]               ;段长度(界限)         mov [es:ebx+102],dx                ;填写TSS的I/O位图偏移域                mov word [es:ebx+100],0            ;T=0               mov eax,[es:0x04]                  ;从任务的4GB地址空间获取入口点          mov [es:ebx+32],eax                ;填写TSS的EIP域          pushfd         pop edx         mov [es:ebx+36],edx                ;填写TSS的EFLAGS域          ;在GDT中登记TSS描述符         mov eax,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的起始线性地址         movzx ebx,word [es:esi+0x12]       ;段长度(界限)         mov ecx,0x00408900                 ;TSS描述符,特权级0         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor         mov [es:esi+0x18],cx               ;登记TSS选择子到TCB         ;创建用户任务的页目录         ;注意!页的分配和使用是由页位图决定的,可以不占用线性地址空间          call sys_routine_seg_sel:create_copy_cur_pdir         mov ebx,[es:esi+0x14]              ;从TCB中获取TSS的线性地址         mov dword [es:ebx+28],eax          ;填写TSS的CR3(PDBR)域                            pop es                             ;恢复到调用此过程前的es段          pop ds                             ;恢复到调用此过程前的ds段               popad               ret 8                              ;丢弃调用本过程前压入的参数       ;-------------------------------------------------------------------------------append_to_tcb_link:                         ;在TCB链上追加任务控制块                                            ;输入:ECX=TCB线性基地址         push eax         push edx         push ds         push es                  mov eax,core_data_seg_sel          ;令DS指向内核数据段          mov ds,eax         mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;令ES指向0..4GB段         mov es,eax                  mov dword [es: ecx+0x00],0         ;当前TCB指针域清零,以指示这是最                                            ;后一个TCB                                                      mov eax,[tcb_chain]                ;TCB表头指针         or eax,eax                         ;链表为空?         jz .notcb            .searc:         mov edx,eax         mov eax,[es: edx+0x00]         or eax,eax                        jnz .searc                  mov [es: edx+0x00],ecx         jmp .retpc           .notcb:                mov [tcb_chain],ecx                ;若为空表,直接令表头指针指向TCB           .retpc:         pop es         pop ds         pop edx         pop eax                  ret         ;-------------------------------------------------------------------------------start:         mov ecx,core_data_seg_sel          ;令DS指向核心数据段          mov ds,ecx         mov ecx,mem_0_4_gb_seg_sel         ;令ES指向4GB数据段          mov es,ecx         mov ebx,message_0                             call sys_routine_seg_sel:put_string                                                  ;显示处理器品牌信息          mov eax,0x80000002         cpuid         mov [cpu_brand + 0x00],eax         mov [cpu_brand + 0x04],ebx         mov [cpu_brand + 0x08],ecx         mov [cpu_brand + 0x0c],edx               mov eax,0x80000003         cpuid         mov [cpu_brand + 0x10],eax         mov [cpu_brand + 0x14],ebx         mov [cpu_brand + 0x18],ecx         mov [cpu_brand + 0x1c],edx         mov eax,0x80000004         cpuid         mov [cpu_brand + 0x20],eax         mov [cpu_brand + 0x24],ebx         mov [cpu_brand + 0x28],ecx         mov [cpu_brand + 0x2c],edx         mov ebx,cpu_brnd0                  ;显示处理器品牌信息          call sys_routine_seg_sel:put_string         mov ebx,cpu_brand         call sys_routine_seg_sel:put_string         mov ebx,cpu_brnd1         call sys_routine_seg_sel:put_string         ;准备打开分页机制                  ;创建系统内核的页目录表PDT         ;页目录表清零          mov ecx,1024                       ;1024个目录项         mov ebx,0x00020000                 ;页目录的物理地址         xor esi,esi  .b1:         mov dword [es:ebx+esi],0x00000000  ;页目录表项清零          add esi,4         loop .b1                  ;在页目录内创建指向页目录自己的目录项         mov dword [es:ebx+4092],0x00020003          ;在页目录内创建与线性地址0x00000000对应的目录项         mov dword [es:ebx+0],0x00021003    ;写入目录项(页表的物理地址和属性)               ;创建与上面那个目录项相对应的页表,初始化页表项          mov ebx,0x00021000                 ;页表的物理地址         xor eax,eax                        ;起始页的物理地址          xor esi,esi  .b2:                mov edx,eax         or edx,0x00000003                                                               mov [es:ebx+esi*4],edx             ;登记页的物理地址         add eax,0x1000                     ;下一个相邻页的物理地址          inc esi         cmp esi,256                        ;仅低端1MB内存对应的页才是有效的          jl .b2           .b3:                                      ;其余的页表项置为无效         mov dword [es:ebx+esi*4],0x00000000           inc esi         cmp esi,1024         jl .b3          ;令CR3寄存器指向页目录,并正式开启页功能          mov eax,0x00020000                 ;PCD=PWT=0         mov cr3,eax         mov eax,cr0         or eax,0x80000000         mov cr0,eax                        ;开启分页机制         ;在页目录内创建与线性地址0x80000000对应的目录项         mov ebx,0xfffff000                 ;页目录自己的线性地址          mov esi,0x80000000                 ;映射的起始地址         shr esi,22                         ;线性地址的高10位是目录索引         shl esi,2         mov dword [es:ebx+esi],0x00021003  ;写入目录项(页表的物理地址和属性)                                            ;目标单元的线性地址为0xFFFFF200                                                      ;将GDT中的段描述符映射到线性地址0x80000000         sgdt [pgdt]                  mov ebx,[pgdt+2]                  or dword [es:ebx+0x10+4],0x80000000         or dword [es:ebx+0x18+4],0x80000000         or dword [es:ebx+0x20+4],0x80000000         or dword [es:ebx+0x28+4],0x80000000         or dword [es:ebx+0x30+4],0x80000000         or dword [es:ebx+0x38+4],0x80000000                  add dword [pgdt+2],0x80000000      ;GDTR也用的是线性地址                   lgdt [pgdt]                 jmp core_code_seg_sel:flush        ;刷新段寄存器CS,启用高端线性地址                                                 flush:         mov eax,core_stack_seg_sel         mov ss,eax                  mov eax,core_data_seg_sel         mov ds,eax                   mov ebx,message_1         call sys_routine_seg_sel:put_string         ;以下开始安装为整个系统服务的调用门。特权级之间的控制转移必须使用门         mov edi,salt                       ;C-SALT表的起始位置          mov ecx,salt_items                 ;C-SALT表的条目数量   .b4:         push ecx            mov eax,[edi+256]                  ;该条目入口点的32位偏移地址          mov bx,[edi+260]                   ;该条目入口点的段选择子          mov cx,1_11_0_1100_000_00000B      ;特权级3的调用门(3以上的特权级才                                            ;允许访问),0个参数(因为用寄存器                                            ;传递参数,而没有用栈)          call sys_routine_seg_sel:make_gate_descriptor         call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor         mov [edi+260],cx                   ;将返回的门描述符选择子回填         add edi,salt_item_len              ;指向下一个C-SALT条目          pop ecx         loop .b4         ;对门进行测试          mov ebx,message_2         call far [salt_1+256]              ;通过门显示信息(偏移量将被忽略)                ;为程序管理器的TSS分配内存空间         mov ebx,[core_next_laddr]         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         add dword [core_next_laddr],4096         ;在程序管理器的TSS中设置必要的项目          mov word [es:ebx+0],0              ;反向链=0         mov eax,cr3         mov dword [es:ebx+28],eax          ;登记CR3(PDBR)         mov word [es:ebx+96],0             ;没有LDT。处理器允许没有LDT的任务。         mov word [es:ebx+100],0            ;T=0         mov word [es:ebx+102],103          ;没有I/O位图。0特权级事实上不需要。                  ;创建程序管理器的TSS描述符,并安装到GDT中          mov eax,ebx                        ;TSS的起始线性地址         mov ebx,103                        ;段长度(界限)         mov ecx,0x00408900                 ;TSS描述符,特权级0         call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor         call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor         mov [program_man_tss+4],cx         ;保存程序管理器的TSS描述符选择子          ;任务寄存器TR中的内容是任务存在的标志,该内容也决定了当前任务是谁。         ;下面的指令为当前正在执行的0特权级任务“程序管理器”后补手续(TSS)。         ltr cx         ;现在可认为“程序管理器”任务正执行中         ;创建用户任务的任务控制块          mov ebx,[core_next_laddr]         call sys_routine_seg_sel:alloc_inst_a_page         add dword [core_next_laddr],4096                  mov dword [es:ebx+0x06],0          ;用户任务局部空间的分配从0开始。         mov word [es:ebx+0x0a],0xffff      ;登记LDT初始的界限到TCB中         mov ecx,ebx         call append_to_tcb_link            ;将此TCB添加到TCB链中                push dword 50                      ;用户程序位于逻辑50扇区         push ecx                           ;压入任务控制块起始线性地址                 call load_relocate_program                        mov ebx,message_4         call sys_routine_seg_sel:put_string                  call far [es:ecx+0x14]             ;执行任务切换。                  mov ebx,message_5         call sys_routine_seg_sel:put_string         hlt            core_code_end:;-------------------------------------------------------------------------------SECTION core_trail;-------------------------------------------------------------------------------core_end:

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路过,博主的博客真漂亮。。
[***.116.15.85]2024年04月24日 04时11分24秒