setup.asm

来源：互联网发布：广州网络教育编辑：程序博客网时间：2024/04/30 10:26

%include "protect.inc" ; 常量, 宏, 以及一些说明

org 0x0500

; 实模式

jmp SetUp_seg

;------------------------------------------------------------------------------------------
times 0x10-($-$$) db 0
KernelSize equ 512

; 此处地址： $ -> 0x500

MCRNumberDW: dd 0
MemChkBuf: times 256 db 0
MemSizeDW: dd 0

MemInfo1 db "________________________Memory Allocation_______________________"
MemInfoLen1 equ $ - MemInfo1
MemInfo2 db " BaseAddrLow BaseAddrHigh LengthLow LengthHigh Type"
MemInfoLen2 equ $ - MemInfo2
;
SetupMessage db "Running Setup ... "
SMLength equ $ - SetupMessage

KernelAddr equ 12*1024  ;将kernel加载到这里( 物理地址：12*1024 )
CylindTotalNum equ 80  ;软盘正反面都面有80个柱面
SectorTotalNum equ 18  ;软盘的每个磁道有18个扇区
SectorByte equ 512  ;软盘的每个扇区有512 byte

DriveNo  db 0
HeadNo  db 0
CylindNo db 0
SectorNo db 1
SectorNum db 0
LoadSeg  dd 0

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

PrintBlank:
push ax
push bx
mov bx, 000Ch
mov al, ' '
mov ah, 0Eh
int 10h
pop bx
pop ax
ret
;------------------------------
PrintRL:
push ax
push bx
push cx
push dx
mov ah, 03h
int 10h
inc dh
mov dl, 0
dec ah
int 10h
pop dx
pop cx
pop bx
pop ax
ret
;------------------------------

PrintMesg:    ; 输出字符串函数
push bx
push es
mov ax, 00h
mov es, ax
mov ax, 1301h  ; AH = 13, AL = 01h
mov bx, 000Ch  ; 页号为0(BH = 0) 黑底红字(BL = 0Ch,高亮)
int 10h   ; 10h 号中断
pop es
pop bx
ret
;------------------------------
PrintHex:    ; 以十六进制的形式输出 AL
push bx
push cx
push dx
mov cx, 2
mov dh, al   ; 用 dh 保存 al 的值
shr al, 4   ; 先输出高位
mov ah, 0Eh
   .hex1:
and al, 0Fh
add al, '0'
cmp al, '9'
jbe .hex2
add al, 7   ; al 中的值大于 9 ，此时 al 已经加了48
   .hex2:
mov bx, 000Ch  ; 字符属性
int 10h
mov al, dh
dec cx
jnz .hex1
pop dx
pop cx
pop bx
ret
;-------------------
ReadFloppy:
push es
.1
mov ax, word [LoadSeg]
mov es, ax
mov bx, 0
mov ah, 02h
mov al, [SectorNum]
mov dl, [DriveNo]
mov dh, [HeadNo]
mov ch, [CylindNo]
mov cl, [SectorNo]
int 13h
jc .1

pop es
ret
;----------------------------------------------------------------------------

SetUp_seg:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ax, 8fc0h
mov ss, ax
mov sp, 0FFFFh

mov dx, 0200h ; dh -> 行号 dl -> 列号
mov bp, SetupMessage ; ES:BP = 串地址(ES == 0000h)
mov cx, SMLength
call PrintMesg

; 调用int 15h 中断获得内存使用情况，保存到 MemChkBu 中
mov ebx, 0
mov di, MemChkBuf
Chk_loop:
mov eax, 0E820h
mov ecx, 20
mov edx, 0534D4150h
int 15h
jc Chk_fail
add di, 20
inc dword [MCRNumberDW]
cmp ebx, 0
jne Chk_loop
jmp Mem_display
Chk_fail:
mov byte [MCRNumberDW], 0

; 显示内存可用情况
Mem_display:
; mov al ,byte [MCRNumberDW] ;memory info 个数
; call PrintHex
call PrintRL

mov dx, 0300h  ; dh -> 行号 dl -> 列号
mov bp, MemInfo1  ; ES:BP = 串地址(ES == 0000h)
mov cx, MemInfoLen1
call PrintMesg
mov dx, 0500h  ; dh -> 行号 dl -> 列号
mov bp, MemInfo2  ; ES:BP = 串地址(ES == 0000h)
mov cx, MemInfoLen2
call PrintMesg

mov dx, 0
mov dl, byte [MCRNumberDW]
cmp dl , 0
je Read_floppy
mov si, MemChkBuf
add si,4
Mem_L1:
call PrintRL
call PrintBlank
call PrintBlank
mov cx, 0
Mem_L2:
dec si
mov al, byte [si]
call PrintHex
inc cx
test cx, 0003h
jne Mem_L2

add si,8
call PrintBlank
call PrintBlank
call PrintBlank
call PrintBlank
call PrintBlank
call PrintBlank
cmp cx, 14h
jne Mem_L2
dec dx
jnz Mem_L1

;从软盘加载Kernel模块; 读内核到内存中 12*1024 处
Read_floppy:
mov [LoadSeg], word (KernelAddr-4*1024)/16
mov [SectorNum],byte 60   ;  13
mov [SectorNo],byte 6
call ReadFloppy
;软盘控制寄存器的I/O地址为3F0 - 3F7
mov dl, 0  ; 停止驱动器
mov dx, 0x3f2
mov al, 0x0c
out dx, al

;关中断
cli

;将在 Gdtr 放置的GDT 表入口（32位基址 + 16位界限）加载到----> gdtr（共48位）中
lgdt [Gdtr]

; 将GDT前八项到物理地址 0x000000 ，共 4 * 8byte = 32 byte
mov esi, Gdt_begin
mov edi, 0h
mov ecx, 10*8
cld
rep movsb

;打开地址线 A20
in al, 92h
or al, 02h
out 92h, al

;准备切换到保护模式
mov eax, cr0
or eax, 1
mov cr0, eax

; 将 Sel_code 装入 cs , 并入跳转到 KCode
jmp dword Sel_Kenel:KCode_start

; 保护模式

[bits 32]

KCode_start :
;初始化堆栈段 SS、SP 和 DS、ES
mov ax, Sel_KData     ; Sel_KData 基址为 0000h
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov esp, 140*1024-4

; 下面显示一个字符串: Running in Protect Mode now
mov ah, 0Ch     ; 0000: 黑底    1100: 红字
mov esi, PMMessage     ; 源数据偏移
mov edi, (80 * 12 + 0) * 2    ; 目的数据偏移。屏幕第 3 行, 第 0 列。
cld
PM_loop:
lodsb
test al, al
jz PM_end
mov [0xB8000+edi], ax
add edi, 2
jmp PM_loop
PM_end:        ; 显示完毕

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

lidt [Idtr]

call  SetupPageTbl     ; 建立页表

mov  eax, cr4
or  eax, 20h
mov  cr4, eax

mov  eax, PagePDPEBase     ;PageDirBase
mov  cr3, eax
mov  eax, cr0
or  eax, 80000000h
mov  cr0, eax

jmp dword Sel_Kenel:KernelAddr

Stop :
jmp $ ; 死循环

;
;------------------------------------------------------------------------------------------------------
; _________ 内存各段定义 _________
;
GDTBase equ  0
GDTLen  equ  2*1024
;
IDTBase  equ  2*1024
IDTLen  equ  2*1024
;
PagePDPEBase equ  1024
PagePDEBase equ  4*1024
PagePTEBase equ  8*1024
;
PageNum  equ 1     ; 页表个数,暂时为 1 个（指向前4M内存）,此处最多设为(640k-64k*2)/4k-1 = 127

;

; _________ GDT 定义 _________
;                                  段基址, 段界限,   属性
Gdt_begin :
  Descriptor  0,    0,   0                            ;0x0 空描述符
DesKCode   : Descriptor  0, 0FFFFFh, Des_DPL0+Des_CR + Des_32 + Des_G ;0x8 （内核）非一致代码段, 32
DesKData   : Descriptor  0, 0FFFFFh, Des_DPL0+Des_DRW + Des_32 + Des_G ;0x10

Gdt_end
;
Gdtr :
dw GDTLen ; gdt的长度
dd GDTBase ; gdt的物理地址

Idtr :
dw IDTLen-1 ; idt的长度
dd IDTBase ; idt的物理地址

Sel_Kenel equ DesKCode    - Gdt_begin
Sel_KData equ DesKData    - Gdt_begin   ; 数据段描述符
Sel_stack equ DesKData    - Gdt_begin   ; 堆栈段描述符

;
PMMessage db "Running in ProtectMode",0

;----------------------------------------------------------------------------------------------------
; 初始化页表

SetupPageTbl:

mov dword [PagePDPEBase+4] , dword 0x0
mov dword [PagePDPEBase], PagePDEBase | PG_P | PG_USU | PG_RWW
mov dword [PagePDEBase+4] , dword 0x0
mov dword [PagePDEBase] , PagePTEBase | PG_P | PG_USU | PG_RWW

mov ecx, 512           ; 每个页表有 1024 项, 每项 4 byte
mov edi, PagePTEBase    ; 此段首地址为 PagePTEBase
xor eax, eax
mov eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW
.PageTbl:
mov [es:edi], eax
add edi,4
mov [es:edi], dword 0x0
add edi,4
add eax, 4096     ; 每一页指向 4K 的空间
loop .PageTbl

call deleteHole

ret

deleteHole:
mov esi, PagePTEBase + 35*8   ;// 140k 对应的页表项 140 = 4k + 4k + 4k + 128k
mov edi, PagePTEBase + 160*8  ;// 640k 对应的页表项
mov ecx, (1024-640)/4
.1
mov eax, dword [esi]
mov ebx, dword [edi]
mov dword [esi], ebx
mov dword [edi], eax
add edi,8
add esi,8
loop .1
ret

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

times 2048-($-$$) db 0