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Oct 7th, 2018
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  1.          ;代码清单14-1
  2.          ;文件名:c14_core.asm
  3.          ;文件说明:保护模式微型核心程序
  4.          ;创建日期:2011-11-6 18:37
  5.  
  6.          ;以下常量定义部分。内核的大部分内容都应当固定
  7.          core_code_seg_sel     equ  0x38    ;内核代码段选择子
  8.          core_data_seg_sel     equ  0x30    ;内核数据段选择子
  9.          sys_routine_seg_sel   equ  0x28    ;系统公共例程代码段的选择子
  10.          video_ram_seg_sel     equ  0x20    ;视频显示缓冲区的段选择子
  11.          core_stack_seg_sel    equ  0x18    ;内核堆栈段选择子
  12.          mem_0_4_gb_seg_sel    equ  0x08    ;整个0-4GB内存的段的选择子
  13.  
  14. ;-------------------------------------------------------------------------------
  15.          ;以下是系统核心的头部,用于加载核心程序
  16.          core_length      dd core_end       ;核心程序总长度#00
  17.  
  18.          sys_routine_seg  dd section.sys_routine.start
  19.                                             ;系统公用例程段位置#04
  20.  
  21.          core_data_seg    dd section.core_data.start
  22.                                             ;核心数据段位置#08
  23.  
  24.          core_code_seg    dd section.core_code.start
  25.                                             ;核心代码段位置#0c
  26.  
  27.  
  28.          core_entry       dd start          ;核心代码段入口点#10
  29.                           dw core_code_seg_sel
  30.  
  31. ;===============================================================================
  32.          [bits 32]
  33. ;===============================================================================
  34. SECTION sys_routine vstart=0                ;系统公共例程代码段
  35. ;-------------------------------------------------------------------------------
  36.          ;字符串显示例程
  37. put_string:                                 ;显示0终止的字符串并移动光标
  38.                                             ;输入:DS:EBX=串地址
  39.          push ecx
  40.   .getc:
  41.          mov cl,[ebx]
  42.          or cl,cl
  43.          jz .exit
  44.          call put_char
  45.          inc ebx
  46.          jmp .getc
  47.  
  48.   .exit:
  49.          pop ecx
  50.          retf                               ;段间返回
  51.  
  52. ;-------------------------------------------------------------------------------
  53. put_char:                                   ;在当前光标处显示一个字符,并推进
  54.                                             ;光标。仅用于段内调用
  55.                                             ;输入:CL=字符ASCII码
  56.          pushad
  57.  
  58.          ;以下取当前光标位置
  59.          mov dx,0x3d4
  60.          mov al,0x0e
  61.          out dx,al
  62.          inc dx                             ;0x3d5
  63.          in al,dx                           ;高字
  64.          mov ah,al
  65.  
  66.          dec dx                             ;0x3d4
  67.          mov al,0x0f
  68.          out dx,al
  69.          inc dx                             ;0x3d5
  70.          in al,dx                           ;低字
  71.          mov bx,ax                          ;BX=代表光标位置的16位数
  72.  
  73.          cmp cl,0x0d                        ;回车符?
  74.          jnz .put_0a
  75.          mov ax,bx
  76.          mov bl,80
  77.          div bl
  78.          mul bl
  79.          mov bx,ax
  80.          jmp .set_cursor
  81.  
  82.   .put_0a:
  83.          cmp cl,0x0a                        ;换行符?
  84.          jnz .put_other
  85.          add bx,80
  86.          jmp .roll_screen
  87.  
  88.   .put_other:                               ;正常显示字符
  89.          push es
  90.          mov eax,video_ram_seg_sel          ;0xb8000段的选择子
  91.          mov es,eax
  92.          shl bx,1
  93.          mov [es:bx],cl
  94.          pop es
  95.  
  96.          ;以下将光标位置推进一个字符
  97.          shr bx,1
  98.          inc bx
  99.  
  100.   .roll_screen:
  101.          cmp bx,2000                        ;光标超出屏幕?滚屏
  102.          jl .set_cursor
  103.  
  104.          push ds
  105.          push es
  106.          mov eax,video_ram_seg_sel
  107.          mov ds,eax
  108.          mov es,eax
  109.          cld
  110.          mov esi,0xa0                       ;小心!32位模式下movsb/w/d
  111.          mov edi,0x00                       ;使用的是esi/edi/ecx
  112.          mov ecx,1920
  113.          rep movsd
  114.          mov bx,3840                        ;清除屏幕最底一行
  115.          mov ecx,80                         ;32位程序应该使用ECX
  116.   .cls:
  117.          mov word[es:bx],0x0720
  118.          add bx,2
  119.          loop .cls
  120.  
  121.          pop es
  122.          pop ds
  123.  
  124.          mov bx,1920
  125.  
  126.   .set_cursor:
  127.          mov dx,0x3d4
  128.          mov al,0x0e
  129.          out dx,al
  130.          inc dx                             ;0x3d5
  131.          mov al,bh
  132.          out dx,al
  133.          dec dx                             ;0x3d4
  134.          mov al,0x0f
  135.          out dx,al
  136.          inc dx                             ;0x3d5
  137.          mov al,bl
  138.          out dx,al
  139.  
  140.          popad
  141.          
  142.          ret                                
  143.  
  144. ;-------------------------------------------------------------------------------
  145. read_hard_disk_0:                           ;从硬盘读取一个逻辑扇区
  146.                                             ;EAX=逻辑扇区号
  147.                                             ;DS:EBX=目标缓冲区地址
  148.                                             ;返回:EBX=EBX+512
  149.          push eax
  150.          push ecx
  151.          push edx
  152.      
  153.          push eax
  154.          
  155.          mov dx,0x1f2
  156.          mov al,1
  157.          out dx,al                          ;读取的扇区数
  158.  
  159.          inc dx                             ;0x1f3
  160.          pop eax
  161.          out dx,al                          ;LBA地址7~0
  162.  
  163.          inc dx                             ;0x1f4
  164.          mov cl,8
  165.          shr eax,cl
  166.          out dx,al                          ;LBA地址15~8
  167.  
  168.          inc dx                             ;0x1f5
  169.          shr eax,cl
  170.          out dx,al                          ;LBA地址23~16
  171.  
  172.          inc dx                             ;0x1f6
  173.          shr eax,cl
  174.          or al,0xe0                         ;第一硬盘  LBA地址27~24
  175.          out dx,al
  176.  
  177.          inc dx                             ;0x1f7
  178.          mov al,0x20                        ;读命令
  179.          out dx,al
  180.  
  181.   .waits:
  182.          in al,dx
  183.          and al,0x88
  184.          cmp al,0x08
  185.          jnz .waits                         ;不忙,且硬盘已准备好数据传输
  186.  
  187.          mov ecx,256                        ;总共要读取的字数
  188.          mov dx,0x1f0
  189.   .readw:
  190.          in ax,dx
  191.          mov [ebx],ax
  192.          add ebx,2
  193.          loop .readw
  194.  
  195.          pop edx
  196.          pop ecx
  197.          pop eax
  198.      
  199.          retf                               ;段间返回
  200.  
  201. ;-------------------------------------------------------------------------------
  202. ;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
  203. put_hex_dword:                              ;在当前光标处以十六进制形式显示
  204.                                             ;一个双字并推进光标
  205.                                             ;输入:EDX=要转换并显示的数字
  206.                                             ;输出:无
  207.          pushad
  208.          push ds
  209.      
  210.          mov ax,core_data_seg_sel           ;切换到核心数据段
  211.          mov ds,ax
  212.      
  213.          mov ebx,bin_hex                    ;指向核心数据段内的转换表
  214.          mov ecx,8
  215.   .xlt:    
  216.          rol edx,4
  217.          mov eax,edx
  218.          and eax,0x0000000f
  219.          xlat
  220.      
  221.          push ecx
  222.          mov cl,al                          
  223.          call put_char
  224.          pop ecx
  225.        
  226.          loop .xlt
  227.      
  228.          pop ds
  229.          popad
  230.          retf
  231.      
  232. ;-------------------------------------------------------------------------------
  233. allocate_memory:                            ;分配内存
  234.                                             ;输入:ECX=希望分配的字节数
  235.                                             ;输出:ECX=起始线性地址
  236.          push ds
  237.          push eax
  238.          push ebx
  239.      
  240.          mov eax,core_data_seg_sel
  241.          mov ds,eax
  242.      
  243.          mov eax,[ram_alloc]
  244.          add eax,ecx                        ;下一次分配时的起始地址
  245.      
  246.          ;这里应当有检测可用内存数量的指令
  247.          
  248.          mov ecx,[ram_alloc]                ;返回分配的起始地址
  249.  
  250.          mov ebx,eax
  251.          and ebx,0xfffffffc
  252.          add ebx,4                          ;强制对齐
  253.          test eax,0x00000003                ;下次分配的起始地址最好是4字节对齐
  254.          cmovnz eax,ebx                     ;如果没有对齐,则强制对齐
  255.          mov [ram_alloc],eax                ;下次从该地址分配内存
  256.                                             ;cmovcc指令可以避免控制转移
  257.          pop ebx
  258.          pop eax
  259.          pop ds
  260.  
  261.          retf
  262.  
  263. ;-------------------------------------------------------------------------------
  264. set_up_gdt_descriptor:                      ;在GDT内安装一个新的描述符
  265.                                             ;输入:EDX:EAX=描述符
  266.                                             ;输出:CX=描述符的选择子
  267.          push eax
  268.          push ebx
  269.          push edx
  270.  
  271.          push ds
  272.          push es
  273.  
  274.          mov ebx,core_data_seg_sel          ;切换到核心数据段
  275.          mov ds,ebx
  276.  
  277.          sgdt [pgdt]                        ;以便开始处理GDT
  278.  
  279.          mov ebx,mem_0_4_gb_seg_sel
  280.          mov es,ebx
  281.  
  282.          movzx ebx,word [pgdt]              ;GDT界限
  283.          inc bx                             ;GDT总字节数,也是下一个描述符偏移
  284.          add ebx,[pgdt+2]                   ;下一个描述符的线性地址
  285.  
  286.          mov [es:ebx],eax
  287.          mov [es:ebx+4],edx
  288.  
  289.          add word [pgdt],8                  ;增加一个描述符的大小
  290.  
  291.          lgdt [pgdt]                        ;对GDT的更改生效
  292.  
  293.          mov ax,[pgdt]                      ;得到GDT界限值
  294.          xor dx,dx
  295.          mov bx,8
  296.          div bx                             ;除以8,去掉余数
  297.          mov cx,ax
  298.          shl cx,3                           ;将索引号移到正确位置
  299.  
  300.          pop es
  301.          pop ds
  302.  
  303.          pop edx
  304.          pop ebx
  305.          pop eax
  306.  
  307.          retf
  308. ;-------------------------------------------------------------------------------
  309. make_seg_descriptor:                        ;构造存储器和系统的段描述符
  310.                                             ;输入:EAX=线性基地址
  311.                                             ;      EBX=段界限
  312.                                             ;      ECX=属性。各属性位都在原始
  313.                                             ;          位置,无关的位清零
  314.                                             ;返回:EDX:EAX=描述符
  315.          mov edx,eax
  316.          shl eax,16
  317.          or ax,bx                           ;描述符前32位(EAX)构造完毕
  318.  
  319.          and edx,0xffff0000                 ;清除基地址中无关的位
  320.          rol edx,8
  321.          bswap edx                          ;装配基址的31~24和23~16  (80486+)
  322.  
  323.          xor bx,bx
  324.          or edx,ebx                         ;装配段界限的高4位
  325.  
  326.          or edx,ecx                         ;装配属性
  327.  
  328.          retf
  329.  
  330. ;-------------------------------------------------------------------------------
  331. make_gate_descriptor:                       ;构造门的描述符(调用门等)
  332.                                             ;输入:EAX=门代码在段内偏移地址
  333.                                             ;       BX=门代码所在段的选择子
  334.                                             ;       CX=段类型及属性等(各属
  335.                                             ;          性位都在原始位置)
  336.                                             ;返回:EDX:EAX=完整的描述符
  337.          push ebx
  338.          push ecx
  339.      
  340.          mov edx,eax
  341.          and edx,0xffff0000                 ;得到偏移地址高16位
  342.          or dx,cx                           ;组装属性部分到EDX
  343.        
  344.          and eax,0x0000ffff                 ;得到偏移地址低16位
  345.          shl ebx,16                          
  346.          or eax,ebx                         ;组装段选择子部分
  347.      
  348.          pop ecx
  349.          pop ebx
  350.      
  351.          retf                                  
  352.                              
  353. sys_routine_end:
  354.  
  355. ;===============================================================================
  356. SECTION core_data vstart=0                  ;系统核心的数据段
  357. ;-------------------------------------------------------------------------------
  358.          pgdt             dw  0             ;用于设置和修改GDT
  359.                           dd  0
  360.  
  361.          ram_alloc        dd  0x00100000    ;下次分配内存时的起始地址
  362.  
  363.          ;符号地址检索表
  364.          salt:
  365.          salt_1           db  '@PrintString'
  366.                      times 256-($-salt_1) db 0
  367.                           dd  put_string
  368.                           dw  sys_routine_seg_sel
  369.  
  370.          salt_2           db  '@ReadDiskData'
  371.                      times 256-($-salt_2) db 0
  372.                           dd  read_hard_disk_0
  373.                           dw  sys_routine_seg_sel
  374.  
  375.          salt_3           db  '@PrintDwordAsHexString'
  376.                      times 256-($-salt_3) db 0
  377.                           dd  put_hex_dword
  378.                           dw  sys_routine_seg_sel
  379.  
  380.          salt_4           db  '@TerminateProgram'
  381.                      times 256-($-salt_4) db 0
  382.                           dd  return_point
  383.                           dw  core_code_seg_sel
  384.  
  385.          salt_item_len   equ $-salt_4
  386.          salt_items      equ ($-salt)/salt_item_len
  387.  
  388.          message_1        db  '  If you seen this message,that means we '
  389.                           db  'are now in protect mode,and the system '
  390.                           db  'core is loaded,and the video display '
  391.                           db  'routine works perfectly.',0x0d,0x0a,0
  392.  
  393.          message_2        db  '  System wide CALL-GATE mounted.',0x0d,0x0a,0
  394.          
  395.          message_3        db  0x0d,0x0a,'  Loading user program...',0
  396.          
  397.          do_status        db  'Done.',0x0d,0x0a,0
  398.          
  399.          message_6        db  0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0x0d,0x0a
  400.                           db  '  User program terminated,control returned.',0
  401.  
  402.          bin_hex          db '0123456789ABCDEF'
  403.                                             ;put_hex_dword子过程用的查找表
  404.  
  405.          core_buf   times 2048 db 0         ;内核用的缓冲区
  406.  
  407.          esp_pointer      dd 0              ;内核用来临时保存自己的栈指针    
  408.  
  409.          cpu_brnd0        db 0x0d,0x0a,'  ',0
  410.          cpu_brand  times 52 db 0
  411.          cpu_brnd1        db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0
  412.  
  413.          ;任务控制块链
  414.          tcb_chain        dd  0
  415.  
  416. core_data_end:
  417.                
  418. ;===============================================================================
  419. SECTION core_code vstart=0
  420. ;-------------------------------------------------------------------------------
  421. fill_descriptor_in_ldt:                     ;在LDT内安装一个新的描述符
  422.                                             ;输入:EDX:EAX=描述符
  423.                                             ;          EBX=TCB基地址
  424.                                             ;输出:CX=描述符的选择子
  425.          push eax
  426.          push edx
  427.          push edi
  428.          push ds
  429.  
  430.          mov ecx,mem_0_4_gb_seg_sel
  431.          mov ds,ecx
  432.  
  433.          mov edi,[ebx+0x0c]                 ;获得LDT基地址
  434.          
  435.          xor ecx,ecx
  436.          mov cx,[ebx+0x0a]                  ;获得LDT界限
  437.          inc cx                             ;LDT的总字节数,即新描述符偏移地址
  438.          
  439.          mov [edi+ecx+0x00],eax
  440.          mov [edi+ecx+0x04],edx             ;安装描述符
  441.  
  442.          add cx,8                          
  443.          dec cx                             ;得到新的LDT界限值
  444.  
  445.          mov [ebx+0x0a],cx                  ;更新LDT界限值到TCB
  446.  
  447.          mov ax,cx
  448.          xor dx,dx
  449.          mov cx,8
  450.          div cx
  451.          
  452.          mov cx,ax
  453.          shl cx,3                           ;左移3位,并且
  454.          or cx,0000_0000_0000_0100B         ;使TI位=1,指向LDT,最后使RPL=00
  455.  
  456.          pop ds
  457.          pop edi
  458.          pop edx
  459.          pop eax
  460.      
  461.          ret
  462.      
  463. ;-------------------------------------------------------------------------------
  464. load_relocate_program:                      ;加载并重定位用户程序
  465.                                             ;输入: PUSH 逻辑扇区号
  466.                                             ;      PUSH 任务控制块基地址
  467.                                             ;输出:无
  468.          pushad
  469.      
  470.          push ds
  471.          push es
  472.      
  473.          mov ebp,esp                        ;为访问通过堆栈传递的参数做准备
  474.      
  475.          mov ecx,mem_0_4_gb_seg_sel
  476.          mov es,ecx
  477.      
  478.          mov esi,[ebp+11*4]                 ;从堆栈中取得TCB的基地址
  479.  
  480.          ;以下申请创建LDT所需要的内存
  481.          mov ecx,160                        ;允许安装20个LDT描述符
  482.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  483.          mov [es:esi+0x0c],ecx              ;登记LDT基地址到TCB中
  484.          mov word [es:esi+0x0a],0xffff      ;登记LDT初始的界限到TCB中
  485.  
  486.          ;以下开始加载用户程序
  487.          mov eax,core_data_seg_sel
  488.          mov ds,eax                         ;切换DS到内核数据段
  489.        
  490.          mov eax,[ebp+12*4]                 ;从堆栈中取出用户程序起始扇区号
  491.          mov ebx,core_buf                   ;读取程序头部数据    
  492.          call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0
  493.  
  494.          ;以下判断整个程序有多大
  495.          mov eax,[core_buf]                 ;程序尺寸
  496.          mov ebx,eax
  497.          and ebx,0xfffffe00                 ;使之512字节对齐(能被512整除的数低
  498.          add ebx,512                        ;9位都为0
  499.          test eax,0x000001ff                ;程序的大小正好是512的倍数吗?
  500.          cmovnz eax,ebx                     ;不是。使用凑整的结果
  501.      
  502.          mov ecx,eax                        ;实际需要申请的内存数量
  503.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  504.          mov [es:esi+0x06],ecx              ;登记程序加载基地址到TCB中
  505.      
  506.          mov ebx,ecx                        ;ebx -> 申请到的内存首地址
  507.          xor edx,edx
  508.          mov ecx,512
  509.          div ecx
  510.          mov ecx,eax                        ;总扇区数
  511.      
  512.          mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;切换DS到0-4GB的段
  513.          mov ds,eax
  514.  
  515.          mov eax,[ebp+12*4]                 ;起始扇区号
  516.   .b1:
  517.          call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0
  518.          inc eax
  519.          loop .b1                           ;循环读,直到读完整个用户程序
  520.  
  521.          mov edi,[es:esi+0x06]              ;获得程序加载基地址
  522.  
  523.          ;建立程序头部段描述符
  524.          mov eax,edi                        ;程序头部起始线性地址
  525.          mov ebx,[edi+0x04]                 ;段长度
  526.          dec ebx                            ;段界限
  527.          mov ecx,0x0040f200                 ;字节粒度的数据段描述符,特权级3
  528.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  529.      
  530.          ;安装头部段描述符到LDT中
  531.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  532.          call fill_descriptor_in_ldt
  533.  
  534.          or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3
  535.          mov [es:esi+0x44],cx               ;登记程序头部段选择子到TCB
  536.          mov [edi+0x04],cx                  ;和头部内
  537.      
  538.          ;建立程序代码段描述符
  539.          mov eax,edi
  540.          add eax,[edi+0x14]                 ;代码起始线性地址
  541.          mov ebx,[edi+0x18]                 ;段长度
  542.          dec ebx                            ;段界限
  543.          mov ecx,0x0040f800                 ;字节粒度的代码段描述符,特权级3
  544.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  545.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  546.          call fill_descriptor_in_ldt
  547.          or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3
  548.          mov [edi+0x14],cx                  ;登记代码段选择子到头部
  549.  
  550.          ;建立程序数据段描述符
  551.          mov eax,edi
  552.          add eax,[edi+0x1c]                 ;数据段起始线性地址
  553.          mov ebx,[edi+0x20]                 ;段长度
  554.          dec ebx                            ;段界限
  555.          mov ecx,0x0040f200                 ;字节粒度的数据段描述符,特权级3
  556.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  557.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  558.          call fill_descriptor_in_ldt
  559.          or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3
  560.          mov [edi+0x1c],cx                  ;登记数据段选择子到头部
  561.  
  562.          ;建立程序堆栈段描述符
  563.          mov ecx,[edi+0x0c]                 ;4KB的倍率
  564.          mov ebx,0x000fffff
  565.          sub ebx,ecx                        ;得到段界限
  566.          mov eax,4096                        
  567.          mul ecx                        
  568.          mov ecx,eax                        ;准备为堆栈分配内存
  569.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  570.          add eax,ecx                        ;得到堆栈的高端物理地址
  571.          mov ecx,0x00c0f600                 ;字节粒度的堆栈段描述符,特权级3
  572.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  573.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  574.          call fill_descriptor_in_ldt
  575.          or cx,0000_0000_0000_0011B         ;设置选择子的特权级为3
  576.          mov [edi+0x08],cx                  ;登记堆栈段选择子到头部
  577.  
  578.          ;重定位SALT
  579.          mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;这里和前一章不同,头部段描述符
  580.          mov es,eax                         ;已安装,但还没有生效,故只能通
  581.                                             ;过4GB段访问用户程序头部          
  582.          mov eax,core_data_seg_sel
  583.          mov ds,eax
  584.      
  585.          cld
  586.  
  587.          mov ecx,[es:edi+0x24]              ;U-SALT条目数(通过访问4GB段取得)
  588.          add edi,0x28                       ;U-SALT在4GB段内的偏移
  589.   .b2:
  590.          push ecx
  591.          push edi
  592.      
  593.          mov ecx,salt_items
  594.          mov esi,salt
  595.   .b3:
  596.          push edi
  597.          push esi
  598.          push ecx
  599.  
  600.          mov ecx,64                         ;检索表中,每条目的比较次数
  601.          repe cmpsd                         ;每次比较4字节
  602.          jnz .b4
  603.          mov eax,[esi]                      ;若匹配,则esi恰好指向其后的地址
  604.          mov [es:edi-256],eax               ;将字符串改写成偏移地址
  605.          mov ax,[esi+4]
  606.          or ax,0000000000000011B            ;以用户程序自己的特权级使用调用门
  607.                                             ;故RPL=3
  608.          mov [es:edi-252],ax                ;回填调用门选择子
  609.   .b4:
  610.      
  611.          pop ecx
  612.          pop esi
  613.          add esi,salt_item_len
  614.          pop edi                            ;从头比较
  615.          loop .b3
  616.      
  617.          pop edi
  618.          add edi,256
  619.          pop ecx
  620.          loop .b2
  621.  
  622.          mov esi,[ebp+11*4]                 ;从堆栈中取得TCB的基地址
  623.  
  624.          ;创建0特权级堆栈
  625.          mov ecx,4096
  626.          mov eax,ecx                        ;为生成堆栈高端地址做准备
  627.          mov [es:esi+0x1a],ecx
  628.          shr dword [es:esi+0x1a],12         ;登记0特权级堆栈尺寸到TCB
  629.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  630.          add eax,ecx                        ;堆栈必须使用高端地址为基地址
  631.          mov [es:esi+0x1e],eax              ;登记0特权级堆栈基地址到TCB
  632.          mov ebx,0xffffe                    ;段长度(界限)
  633.          mov ecx,0x00c09600                 ;4KB粒度,读写,特权级0
  634.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  635.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  636.          call fill_descriptor_in_ldt
  637.          ;or cx,0000_0000_0000_0000          ;设置选择子的特权级为0
  638.          mov [es:esi+0x22],cx               ;登记0特权级堆栈选择子到TCB
  639.          mov dword [es:esi+0x24],0          ;登记0特权级堆栈初始ESP到TCB
  640.      
  641.          ;创建1特权级堆栈
  642.          mov ecx,4096
  643.          mov eax,ecx                        ;为生成堆栈高端地址做准备
  644.          mov [es:esi+0x28],ecx
  645.          shr dword [es:esi+0x28],12               ;登记1特权级堆栈尺寸到TCB
  646.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  647.          add eax,ecx                        ;堆栈必须使用高端地址为基地址
  648.          mov [es:esi+0x2c],eax              ;登记1特权级堆栈基地址到TCB
  649.          mov ebx,0xffffe                    ;段长度(界限)
  650.          mov ecx,0x00c0b600                 ;4KB粒度,读写,特权级1
  651.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  652.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  653.          call fill_descriptor_in_ldt
  654.          or cx,0000_0000_0000_0001          ;设置选择子的特权级为1
  655.          mov [es:esi+0x30],cx               ;登记1特权级堆栈选择子到TCB
  656.          mov dword [es:esi+0x32],0          ;登记1特权级堆栈初始ESP到TCB
  657.  
  658.          ;创建2特权级堆栈
  659.          mov ecx,4096
  660.          mov eax,ecx                        ;为生成堆栈高端地址做准备
  661.          mov [es:esi+0x36],ecx
  662.          shr dword [es:esi+0x36],12               ;登记2特权级堆栈尺寸到TCB
  663.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  664.          add eax,ecx                        ;堆栈必须使用高端地址为基地址
  665.          mov [es:esi+0x3a],ecx              ;登记2特权级堆栈基地址到TCB
  666.          mov ebx,0xffffe                    ;段长度(界限)
  667.          mov ecx,0x00c0d600                 ;4KB粒度,读写,特权级2
  668.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  669.          mov ebx,esi                        ;TCB的基地址
  670.          call fill_descriptor_in_ldt
  671.          or cx,0000_0000_0000_0010          ;设置选择子的特权级为2
  672.          mov [es:esi+0x3e],cx               ;登记2特权级堆栈选择子到TCB
  673.          mov dword [es:esi+0x40],0          ;登记2特权级堆栈初始ESP到TCB
  674.      
  675.          ;在GDT中登记LDT描述符
  676.          mov eax,[es:esi+0x0c]              ;LDT的起始线性地址
  677.          movzx ebx,word [es:esi+0x0a]       ;LDT段界限
  678.          mov ecx,0x00408200                 ;LDT描述符,特权级0
  679.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  680.          call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
  681.          mov [es:esi+0x10],cx               ;登记LDT选择子到TCB中
  682.        
  683.          ;创建用户程序的TSS
  684.          mov ecx,104                        ;tss的基本尺寸
  685.          mov [es:esi+0x12],cx              
  686.          dec word [es:esi+0x12]             ;登记TSS界限值到TCB
  687.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  688.          mov [es:esi+0x14],ecx              ;登记TSS基地址到TCB
  689.      
  690.          ;登记基本的TSS表格内容
  691.          mov word [es:ecx+0],0              ;反向链=0
  692.      
  693.          mov edx,[es:esi+0x24]              ;登记0特权级堆栈初始ESP
  694.          mov [es:ecx+4],edx                 ;到TSS中
  695.      
  696.          mov dx,[es:esi+0x22]               ;登记0特权级堆栈段选择子
  697.          mov [es:ecx+8],dx                  ;到TSS中
  698.      
  699.          mov edx,[es:esi+0x32]              ;登记1特权级堆栈初始ESP
  700.          mov [es:ecx+12],edx                ;到TSS中
  701.  
  702.          mov dx,[es:esi+0x30]               ;登记1特权级堆栈段选择子
  703.          mov [es:ecx+16],dx                 ;到TSS中
  704.  
  705.          mov edx,[es:esi+0x40]              ;登记2特权级堆栈初始ESP
  706.          mov [es:ecx+20],edx                ;到TSS中
  707.  
  708.          mov dx,[es:esi+0x3e]               ;登记2特权级堆栈段选择子
  709.          mov [es:ecx+24],dx                 ;到TSS中
  710.  
  711.          mov dx,[es:esi+0x10]               ;登记任务的LDT选择子
  712.          mov [es:ecx+96],dx                 ;到TSS中
  713.      
  714.          mov dx,[es:esi+0x12]               ;登记任务的I/O位图偏移
  715.          mov [es:ecx+102],dx                ;到TSS中
  716.      
  717.          mov word [es:ecx+100],0            ;T=0
  718.        
  719.          ;在GDT中登记TSS描述符
  720.          mov eax,[es:esi+0x14]              ;TSS的起始线性地址
  721.          movzx ebx,word [es:esi+0x12]       ;段长度(界限)
  722.          mov ecx,0x00408900                 ;TSS描述符,特权级0
  723.          call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor
  724.          call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
  725.          mov [es:esi+0x18],cx               ;登记TSS选择子到TCB
  726.  
  727.          pop es                             ;恢复到调用此过程前的es段
  728.          pop ds                             ;恢复到调用此过程前的ds段
  729.      
  730.          popad
  731.      
  732.          ret 8                              ;丢弃调用本过程前压入的参数
  733.      
  734. ;-------------------------------------------------------------------------------
  735. append_to_tcb_link:                         ;在TCB链上追加任务控制块
  736.                                             ;输入:ECX=TCB线性基地址
  737.          push eax
  738.          push edx
  739.          push ds
  740.          push es
  741.          
  742.          mov eax,core_data_seg_sel          ;令DS指向内核数据段
  743.          mov ds,eax
  744.          mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;令ES指向0..4GB段
  745.          mov es,eax
  746.          
  747.          mov dword [es: ecx+0x00],0         ;当前TCB指针域清零,以指示这是最
  748.                                             ;后一个TCB
  749.                                              
  750.          mov eax,[tcb_chain]                ;TCB表头指针
  751.          or eax,eax                         ;链表为空?
  752.          jz .notcb
  753.          
  754.   .searc:
  755.          mov edx,eax
  756.          mov eax,[es: edx+0x00]
  757.          or eax,eax              
  758.          jnz .searc
  759.          
  760.          mov [es: edx+0x00],ecx
  761.          jmp .retpc
  762.          
  763.   .notcb:      
  764.          mov [tcb_chain],ecx                ;若为空表,直接令表头指针指向TCB
  765.          
  766.   .retpc:
  767.          pop es
  768.          pop ds
  769.          pop edx
  770.          pop eax
  771.          
  772.          ret
  773.          
  774. ;-------------------------------------------------------------------------------
  775. start:
  776.          mov ecx,core_data_seg_sel          ;使ds指向核心数据段
  777.          mov ds,ecx
  778.  
  779.          mov ebx,message_1                    
  780.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  781.                                          
  782.          ;显示处理器品牌信息
  783.          mov eax,0x80000002
  784.          cpuid
  785.          mov [cpu_brand + 0x00],eax
  786.          mov [cpu_brand + 0x04],ebx
  787.          mov [cpu_brand + 0x08],ecx
  788.          mov [cpu_brand + 0x0c],edx
  789.      
  790.          mov eax,0x80000003
  791.          cpuid
  792.          mov [cpu_brand + 0x10],eax
  793.          mov [cpu_brand + 0x14],ebx
  794.          mov [cpu_brand + 0x18],ecx
  795.          mov [cpu_brand + 0x1c],edx
  796.  
  797.          mov eax,0x80000004
  798.          cpuid
  799.          mov [cpu_brand + 0x20],eax
  800.          mov [cpu_brand + 0x24],ebx
  801.          mov [cpu_brand + 0x28],ecx
  802.          mov [cpu_brand + 0x2c],edx
  803.  
  804.          mov ebx,cpu_brnd0                  ;显示处理器品牌信息
  805.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  806.          mov ebx,cpu_brand
  807.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  808.          mov ebx,cpu_brnd1
  809.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  810.  
  811.          ;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
  812.          mov edi,salt                       ;C-SALT表的起始位置
  813.          mov ecx,salt_items                 ;C-SALT表的条目数量
  814.   .b3:
  815.          push ecx  
  816.          mov eax,[edi+256]                  ;该条目入口点的32位偏移地址
  817.          mov bx,[edi+260]                   ;该条目入口点的段选择子
  818.          mov cx,1_11_0_1100_000_00000B      ;特权级3的调用门(3以上的特权级才
  819.                                             ;允许访问),0个参数(因为用寄存器
  820.                                             ;传递参数,而没有用栈)
  821.          call sys_routine_seg_sel:make_gate_descriptor
  822.          call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
  823.          mov [edi+260],cx                   ;将返回的门描述符选择子回填
  824.          add edi,salt_item_len              ;指向下一个C-SALT条目
  825.          pop ecx
  826.          loop .b3
  827.  
  828.          ;对门进行测试
  829.          mov ebx,message_2
  830.          call far [salt_1+256]              ;通过门显示信息(偏移量将被忽略)
  831.      
  832.          mov ebx,message_3                    
  833.          call sys_routine_seg_sel:put_string ;在内核中调用例程不需要通过门
  834.      
  835.          ;创建任务控制块。这不是处理器的要求,而是我们自己为了方便而设立的
  836.          mov ecx,0x46
  837.          call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
  838.          call append_to_tcb_link            ;将任务控制块追加到TCB链表
  839.      
  840.          push dword 50                      ;用户程序位于逻辑50扇区
  841.          push ecx                           ;压入任务控制块起始线性地址
  842.        
  843.          call load_relocate_program
  844.      
  845.          mov ebx,do_status
  846.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  847.      
  848.          mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel
  849.          mov ds,eax
  850.      
  851.          ltr [ecx+0x18]                     ;加载任务状态段
  852.          lldt [ecx+0x10]                    ;加载LDT
  853.      
  854.          mov eax,[ecx+0x44]
  855.          mov ds,eax                         ;切换到用户程序头部段
  856.  
  857.          ;以下假装是从调用门返回。摹仿处理器压入返回参数
  858.          push dword [0x08]                  ;调用前的堆栈段选择子
  859.          push dword 0                       ;调用前的esp
  860.  
  861.          push dword [0x14]                  ;调用前的代码段选择子
  862.          push dword [0x10]                  ;调用前的eip
  863.      
  864.          retf
  865.  
  866. return_point:                               ;用户程序返回点
  867.          mov eax,core_data_seg_sel          ;因为c14.asm是以JMP的方式使用调
  868.          mov ds,eax                         ;用门@TerminateProgram,回到这
  869.                                             ;里时,特权级为3,会导致异常。
  870.          mov ebx,message_6
  871.          call sys_routine_seg_sel:put_string
  872.  
  873.          hlt
  874.            
  875. core_code_end:
  876.  
  877. ;-------------------------------------------------------------------------------
  878. SECTION core_trail
  879. ;-------------------------------------------------------------------------------
  880. core_end:
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