专注于操作系统20之启动分页

      启动分页的步骤： 1.建立页目录表，2.建立页表，3.将页目录表的地址放到CR3中，4.将CR0中的PG置1表示启动分页。

这里建立一个页目录表（有1024项，每一项对应一个页表），建立1024个页表（每个页表有1024项，每一项对应一个物理页）。

下面是程序的代码， 参考了《自己动手写操作系统》

;;nasm 2.04 ;;nasm fenye.asm -o fenye.comorg 0100H%macro Descriptor 3             ;定义Descriptor结构体宏dw%2 & 0FFFFh; 段界限 1(2 字节)dw%1 & 0FFFFh; 段基址 1(2 字节)db(%1 >> 16) & 0FFh; 段基址 2(1 字节)dw((%2 >> 8) & 0F00h) | (%3 & 0F0FFh); 属性 1 + 段界限 2 + 属性 2(2 字节)db(%1 >> 24) & 0FFh; 段基址 3(1 字节)%endmacro ; 共 8 字节DA_CEQU98h; 只读代码段的属性值DA_DRWEQU92h; 允许读写的数据段的属性值DA_32EQU4000h;32位段的属性值DA_LIMIT_4KEQU8000h; 段界限粒度为 4K 字节PG_PEQU1; 页存在属性位PG_RWREQU0; R/W 属性位值, 读/执行PG_RWWEQU2; R/W 属性位值, 读/写/执行PG_USSEQU0; U/S 属性位值, 系统级PG_USUEQU4; U/S 属性位值, 用户级CatalogPageTableBase equ 200000h  ; 页目录表的基址：2MPageTableBase    equ    201000h    ;页表的基址 ：2M+4kjmpLABEL_BEGIN                        ;现在进行第一步：建立GDT表[SECTION .gdt]     ;用于放GDT表的段;GDTLABEL_GDT: Descriptor 0,0,0 ;空描述符，当一个任务没有LDT时，会把LDTR清空，这时，LDTR便指向空描述符。LABEL_CODE32: Descriptor 0,SegCode32Len-1,DA_C + DA_32 ; 代码段的描述符LABEL_VIDEO: Descriptor 0B8000h,0ffffh,DA_DRW    ;显存的描述符，0b8000h是显存的首地址;GDT 结束LABEL_CATALOG_TABLE: Descriptor CatalogPageTableBase, 4095 ,DA_DRW   ;目录表的描述符，大小为4kLABEL_PAGE_TABLE:    Descriptor PageTableBase , 1023 , DA_DRW | DA_LIMIT_4K    ;页表的描述符，大小为1024*4K=4MGdtLenth equ $ - LABEL_GDT   ;计算GDT表的长度GdtPtr dw GdtLenth - 1 ; 准备存入GDTR的信息       dd 0    ;    用于存放GDT表的物理地址，后面会计算;GDT选择子SelectorCatalogTable equ LABEL_CATALOG_TABLE - LABEL_GDT  ;页目录表的选择子SelectorPageTable  equ LABEL_PAGE_TABLE - LABEL_GDT    ;页表的选择子SelectorCode32 equ LABEL_CODE32 - LABEL_GDT ;代码段的选择子SelectorVideo  equ LABEL_VIDEO - LABEL_GDT  ;显存所在段的选择子;[SECTION .gdt]结束[SECTION .s16][BITS 16];目标处理器模式LABEL_BEGIN:mov ax,csmov ds,axmov es,axmov ss,axmov sp,0100h;初始化32位段的描述符xor eax,eax   ; 同或运算，这里是将eax清零mov ax,csshl eax,4     ;左移四位，相当于乘以16，实模式下计算物理地址add eax,LABEL_SEG_CODE32    ;eax中为32位段的物理地址mov word [LABEL_CODE32 + 2],ax   ;将32位段的物理地址存入段的描述符中shr eax,16mov byte [LABEL_CODE32 + 4],almov byte [LABEL_CODE32 + 7],ah;计算GDT表的物理地址,将GDT表的物理地址信息存入GdtPtr中xor eax,eaxmov ax,csshl eax,4add eax,LABEL_GDTmov dword [GdtPtr + 2],eax;现在进行第二步：将GDT表的信息加载到GDTR中lgdt [GdtPtr]  ;装载GDTR;关中断cli;现在进行第三步：打开地址线in al,92hor al,00000010bout 92h,al;现在进行第四步：置PE为1，表示CPU处于保护模式下mov eax,cr0or eax,1mov cr0,eax;现在进入第五步：跳到保护模式的代码jmp dword SelectorCode32:0  ;这里将SelectorCode32存入CS中作为选择子;[SECTION .s16] 结束;保护模式下的代码,32位代码[SECTION .s32][BITS 32]  LABEL_SEG_CODE32:call SetupPaging   ;启动分页mov ax,SelectorVideo ;视频选择子,用于找到显存段的描述符mov gs,ax mov edi,(80 * 10 + 0)*2  ;屏幕的第10行，第0列mov ah,0Chmov al,'p'mov [gs:edi],ax ;将字符‘p’输出到屏幕jmp $SetupPaging:;为简单，这里让线性地址等于物理地址;初始化页目录表mov ax,SelectorCatalogTable  ;将页目录表的选择子放到es中mov es,axmov ecx,1024   ;1024送到cx，表示循环1024次xor edi,edi     ;edi清零xor eax,eax        ;ax清零mov eax,PageTableBase | PG_P | PG_USU | PG_RWW  ;将第一个页表的信息（页目录表中的一个项）放到eax中，准备放到页目录表中                                                 s1:stosdadd eax,4096           ;eax加4096表示下一个页表的地址（一个页表有4096的大小）loop s1;初始化页表的信息mov ax,SelectorPageTable  ;将第一个页表的选择符放到esmov es,axmov ecx,1024*1024   ;循环1024*1024次，因为一个目录表有1024个项，每一个项对应一个页表，而每个页表有1024个项，每一个项xor edi,edi          ;对应一个物理页xor eax,eaxmov eax,PG_P | PG_USU | PG_RWW  s2:stosdadd eax,4096  ;每一页有4k的大小loop s2mov eax,CatalogPageTableBase  ;将页目录表的地址存入cr3中mov cr3,eaxmov eax,cr0         ;将cr0的最高位置1,表示启动分页or eax,80000000hmov cr0,eaxretSegCode32Len equ $ - LABEL_SEG_CODE32  ;计算32位代码段的长度