操作系统与网络实现 之五

用32位指令编写程序

上面用补充机器码的方式编写32位指令实在是麻烦，我们可以把16位与32位指令分离，分别编写16位与32位程序，这样就方便多了。

kernelloader跳转到32位的kernel.asm程序

修改kernelloader.asm，源码如下：

[BITS 16]

jmp main

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------

;;数据区说明(物理地址)

;;0x07c00 boot 程序

;;0x10000 kernelloader 程序 参见boot.asm

;;0x80000 kernel程序

;-------------------------------------------------------------------------------------------------------

gdt_entries equ 3 ;共有三个段描述符：null,os code32,os data32

 

pe     equ 1 ;bit PE in CR0

null     equ 0h

os_code32_sel equ 8h ;1,gdt,rpl=00

os_data32_sel equ 10h     ;2,gdt,rpl=00

pdescr     times 6 db 0

gdt_table times (gdt_entries*8) db 0

;--------------------------------------------------------------------------------------------------------

read_kernel: ;;读入 kernel 程序

push es

 

.rk:

mov ax , 0x8000 ;;kernel.bin 所在的段基址

mov es , ax

mov bx , 0 ;;写入到内存0x8000:0000 物理地址=0x80000

mov ah , 2

mov dl , 0 ;;驱动器号

mov ch , 0 ;;柱面(磁道)0

mov cl , 4 ;;第4个扇区开始

mov al , 1 ;;读入扇区数,每个扇区为 512B

int 0x13

jc .rk

 

pop es

ret

 

main:

mov ax,1000h

mov ds,ax

 

;;读入 kernel 程序

call read_kernel

 

;打开 A 20 地址线

mov ax , 0x2401

int 0x15

;[1]built up GDT table

cli

mov eax,gdt_table

;item 0:null descriptor,

mov dword[eax],0

mov dword[eax+4],0

add eax,8

;item 1,OS code32 descriptor,

;Base=00000000h,limit=0ffffh,G=1,D=1,type=a,dpl=0

mov word[eax],0ffffh

mov word[eax+2],0

mov byte[eax+4],00h

mov byte[eax+5],09ah

mov byte[eax+6],0c0h

mov byte[eax+7],00h

add eax,8

;item 2,OS data32 descriptor

;Base=00000000h,Limit=0ffffh,G=1,D=1,Type=2,DPL=0

mov word[eax],0ffffh

mov word[eax+2],0000h

mov byte[eax+4],00h

mov byte[eax+5],092h

mov byte[eax+6],0c0h

mov byte[eax+7],00h

add eax,8

;[2]built false GDT descriptor

mov word[pdescr+0],(gdt_entries*8)

mov dword[pdescr+2],gdt_table+00010000h

lgdt [pdescr]

;[3]enter into protected mode

;刷新CR0

mov eax,cr0

or eax,pe

mov cr0,eax

jmp flush

flush:

mov ax,os_data32_sel

mov ds,ax

mov es,ax

mov ss,ax

mov fs,ax

mov gs,ax

jmp dword os_code32_sel:0x80000 ;跳转到0x8000:0000保护模式 物理地址0x80000

 

kernel.asm，现在可以使用32位语句了，编写是不是变简单了？源码如下：

[BITS 32]

jmp start

start:

mov ebx,0B8900h

mov edi,ebx     ;es:edi=0010:000b8900=0b8900h

mov al,'A'

mov ah,34h

stosw

jmp $

 

修改makefile

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#声明要编译的所有组成,这里的xxx是本工程名称，可以取任何名字，这里就用xxx

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xxx:out/boot.bin out/kernelloader.bin out/kernel.bin out/creat_img.exe out/write_in_img.exe A B C D

#开始对各部分编译，注意不是空格是Tab键

 

out/boot.bin:code/boot.asm

    nasm code/boot.asm -o out/boot.bin

out/kernelloader.bin:code/kernelloader.asm

    nasm code/kernelloader.asm -o out/kernelloader.bin

out/kernel.bin:code/kernel.asm

    nasm code/kernel.asm -o out/kernel.bin

# 制作内核映象文件

out/creat_img.exe:code/creat_img.c

    gpp code/creat_img.c -o out/creat_img.exe

# 执行dos命令，在final目录下生成a.img文件

A:

    out/creat_img.exe final/a.img

 

# 写入文件,argv[1]=目标文件 argv[2]=源文件 argv[3]=写入偏移量

#在DOS下用法: write.exe a.img kernelloader.bin 512

out/write_in_img.exe:code/write_in_img.c

    gpp code/write_in_img.c -o out/write_in_img.exe

# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是boot.bin

# 写入磁盘位置从0偏移量起始,占1个扇区512字节

B:

    out/write_in_img.exe final/a.img out/boot.bin 0

# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernelloader.bin

# boot.bin已经占用了512字节,写入磁盘位置从512偏移量起始,占2个扇区1024字节

C:

    out/write_in_img.exe final/a.img out/kernelloader.bin 512

# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernel.bin

# boot.bin+kernelloader.bin已经占用了512+1024 = 1536字节,写入磁盘位置从1536偏移量起始，占1个扇区512字节

D:

    out/write_in_img.exe final/a.img out/kernel.bin 1536

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boot.asm读取扇区数值改变2

 

运行模拟器，结果显示如图：