本文是以下幾篇文章對(duì)應(yīng)的微型內(nèi)核代碼匯編代碼：

• 【OS學(xué)習(xí)筆記】三十四 保護(hù)模式十：中斷和異常區(qū)別
• 【OS學(xué)習(xí)筆記】三十五 保護(hù)模式十：中斷描述符表、中斷門(mén)和陷阱門(mén)
• 【OS學(xué)習(xí)筆記】三十六 保護(hù)模式十：通過(guò)中斷發(fā)起任務(wù)切換----中斷任務(wù)

;代碼清單17-2;文件名：c17_core.asm;文件說(shuō)明：保護(hù)模式微型核心程序 ;創(chuàng)建日期：2012-07-12 23:15 ;-------------------------------------------------------------------------------;以下定義常量flat_4gb_code_seg_sel equ 0x0008 ;平坦模型下的4GB代碼段選擇子 flat_4gb_data_seg_sel equ 0x0018 ;平坦模型下的4GB數(shù)據(jù)段選擇子 idt_linear_address equ 0x8001f000 ;中斷描述符表的線性基地址 ;------------------------------------------------------------------------------- ;以下定義宏%macro alloc_core_linear 0 ;在內(nèi)核空間中分配虛擬內(nèi)存 mov ebx,[core_tcb+0x06]add dword [core_tcb+0x06],0x1000call flat_4gb_code_seg_sel:alloc_inst_a_page%endmacro ;-------------------------------------------------------------------------------%macro alloc_user_linear 0 ;在任務(wù)空間中分配虛擬內(nèi)存 mov ebx,[esi+0x06]add dword [esi+0x06],0x1000call flat_4gb_code_seg_sel:alloc_inst_a_page%endmacro;=============================================================================== SECTION core vstart=0x80040000;以下是系統(tǒng)核心的頭部，用于加載核心程序 core_length dd core_end ;核心程序總長(zhǎng)度#00core_entry dd start ;核心代碼段入口點(diǎn)#04;-------------------------------------------------------------------------------[bits 32] ;-------------------------------------------------------------------------------;字符串顯示例程（適用于平坦內(nèi)存模型） put_string: ;顯示0終止的字符串并移動(dòng)光標(biāo) ;輸入：EBX=字符串的線性地址push ebxpush ecxcli ;硬件操作期間，關(guān)中斷.getc:mov cl,[ebx]or cl,cl ;檢測(cè)串結(jié)束標(biāo)志（0） jz .exit ;顯示完畢，返回 call put_charinc ebxjmp .getc.exit:sti ;硬件操作完畢，開(kāi)放中斷pop ecxpop ebxretf ;段間返回;------------------------------------------------------------------------------- put_char: ;在當(dāng)前光標(biāo)處顯示一個(gè)字符,并推進(jìn);光標(biāo)。僅用于段內(nèi)調(diào)用 ;輸入：CL=字符ASCII碼 pushad;以下取當(dāng)前光標(biāo)位置mov dx,0x3d4mov al,0x0eout dx,alinc dx ;0x3d5in al,dx ;高字mov ah,aldec dx ;0x3d4mov al,0x0fout dx,alinc dx ;0x3d5in al,dx ;低字mov bx,ax ;BX=代表光標(biāo)位置的16位數(shù)and ebx,0x0000ffff ;準(zhǔn)備使用32位尋址方式訪問(wèn)顯存 cmp cl,0x0d ;回車(chē)符？jnz .put_0a mov ax,bx ;以下按回車(chē)符處理 mov bl,80div blmul blmov bx,axjmp .set_cursor.put_0a:cmp cl,0x0a ;換行符？jnz .put_otheradd bx,80 ;增加一行 jmp .roll_screen.put_other: ;正常顯示字符shl bx,1mov [0x800b8000+ebx],cl ;在光標(biāo)位置處顯示字符 ;以下將光標(biāo)位置推進(jìn)一個(gè)字符shr bx,1inc bx.roll_screen:cmp bx,2000 ;光標(biāo)超出屏幕？滾屏jl .set_cursorcldmov esi,0x800b80a0 ;小心！32位模式下movsb/w/d mov edi,0x800b8000 ;使用的是esi/edi/ecx mov ecx,1920rep movsdmov bx,3840 ;清除屏幕最底一行mov ecx,80 ;32位程序應(yīng)該使用ECX.cls:mov word [0x800b8000+ebx],0x0720add bx,2loop .clsmov bx,1920.set_cursor:mov dx,0x3d4mov al,0x0eout dx,alinc dx ;0x3d5mov al,bhout dx,aldec dx ;0x3d4mov al,0x0fout dx,alinc dx ;0x3d5mov al,blout dx,alpopadret ;------------------------------------------------------------------------------- read_hard_disk_0: ;從硬盤(pán)讀取一個(gè)邏輯扇區(qū)（平坦模型） ;EAX=邏輯扇區(qū)號(hào);EBX=目標(biāo)緩沖區(qū)線性地址;返回：EBX=EBX+512clipush eax push ecxpush edxpush eaxmov dx,0x1f2mov al,1out dx,al ;讀取的扇區(qū)數(shù)inc dx ;0x1f3pop eaxout dx,al ;LBA地址7~0inc dx ;0x1f4mov cl,8shr eax,clout dx,al ;LBA地址15~8inc dx ;0x1f5shr eax,clout dx,al ;LBA地址23~16inc dx ;0x1f6shr eax,clor al,0xe0 ;第一硬盤(pán) LBA地址27~24out dx,alinc dx ;0x1f7mov al,0x20 ;讀命令out dx,al.waits:in al,dxand al,0x88cmp al,0x08jnz .waits ;不忙，且硬盤(pán)已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸 mov ecx,256 ;總共要讀取的字?jǐn)?shù)mov dx,0x1f0.readw:in ax,dxmov [ebx],axadd ebx,2loop .readwpop edxpop ecxpop eaxstiretf ;遠(yuǎn)返回 ;------------------------------------------------------------------------------- ;匯編語(yǔ)言程序是極難一次成功，而且調(diào)試非常困難。這個(gè)例程可以提供幫助 put_hex_dword: ;在當(dāng)前光標(biāo)處以十六進(jìn)制形式顯示;一個(gè)雙字并推進(jìn)光標(biāo) ;輸入：EDX=要轉(zhuǎn)換并顯示的數(shù)字;輸出：無(wú)pushadmov ebx,bin_hex ;指向核心地址空間內(nèi)的轉(zhuǎn)換表mov ecx,8.xlt: rol edx,4mov eax,edxand eax,0x0000000fxlatpush ecxmov cl,al call put_charpop ecxloop .xltpopadretf;------------------------------------------------------------------------------- set_up_gdt_descriptor: ;在GDT內(nèi)安裝一個(gè)新的描述符;輸入：EDX:EAX=描述符 ;輸出：CX=描述符的選擇子push eaxpush ebxpush edxsgdt [pgdt] ;取得GDTR的界限和線性地址 movzx ebx,word [pgdt] ;GDT界限inc bx ;GDT總字節(jié)數(shù)，也是下一個(gè)描述符偏移add ebx,[pgdt+2] ;下一個(gè)描述符的線性地址mov [ebx],eaxmov [ebx+4],edxadd word [pgdt],8 ;增加一個(gè)描述符的大小lgdt [pgdt] ;對(duì)GDT的更改生效mov ax,[pgdt] ;得到GDT界限值xor dx,dxmov bx,8div bx ;除以8，去掉余數(shù)mov cx,axshl cx,3 ;將索引號(hào)移到正確位置pop edxpop ebxpop eaxretf ;------------------------------------------------------------------------------- make_seg_descriptor: ;構(gòu)造存儲(chǔ)器和系統(tǒng)的段描述符;輸入：EAX=線性基地址; EBX=段界限; ECX=屬性。各屬性位都在原始; 位置，無(wú)關(guān)的位清零 ;返回：EDX:EAX=描述符mov edx,eaxshl eax,16or ax,bx ;描述符前32位(EAX)構(gòu)造完畢and edx,0xffff0000 ;清除基地址中無(wú)關(guān)的位rol edx,8bswap edx ;裝配基址的31~24和23~16 (80486+)xor bx,bxor edx,ebx ;裝配段界限的高4位or edx,ecx ;裝配屬性retf;------------------------------------------------------------------------------- make_gate_descriptor: ;構(gòu)造門(mén)的描述符（調(diào)用門(mén)等）;輸入：EAX=門(mén)代碼在段內(nèi)偏移地址; BX=門(mén)代碼所在段的選擇子 ; CX=段類(lèi)型及屬性等（各屬; 性位都在原始位置）;返回：EDX:EAX=完整的描述符push ebxpush ecxmov edx,eaxand edx,0xffff0000 ;得到偏移地址高16位 or dx,cx ;組裝屬性部分到EDXand eax,0x0000ffff ;得到偏移地址低16位 shl ebx,16 or eax,ebx ;組裝段選擇子部分pop ecxpop ebxretf ;------------------------------------------------------------------------------- allocate_a_4k_page: ;分配一個(gè)4KB的頁(yè);輸入：無(wú);輸出：EAX=頁(yè)的物理地址push ebxpush ecxpush edxxor eax,eax.b1:bts [page_bit_map],eaxjnc .b2inc eaxcmp eax,page_map_len*8jl .b1mov ebx,message_3call flat_4gb_code_seg_sel:put_stringhlt ;沒(méi)有可以分配的頁(yè)，停機(jī) .b2:shl eax,12 ;乘以4096（0x1000） pop edxpop ecxpop ebxret;------------------------------------------------------------------------------- alloc_inst_a_page: ;分配一個(gè)頁(yè)，并安裝在當(dāng)前活動(dòng)的;層級(jí)分頁(yè)結(jié)構(gòu)中;輸入：EBX=頁(yè)的線性地址push eaxpush ebxpush esi;檢查該線性地址所對(duì)應(yīng)的頁(yè)表是否存在mov esi,ebxand esi,0xffc00000shr esi,20 ;得到頁(yè)目錄索引，并乘以4 or esi,0xfffff000 ;頁(yè)目錄自身的線性地址+表內(nèi)偏移 test dword [esi],0x00000001 ;P位是否為“1”。檢查該線性地址是 jnz .b1 ;否已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的頁(yè)表;創(chuàng)建該線性地址所對(duì)應(yīng)的頁(yè)表 call allocate_a_4k_page ;分配一個(gè)頁(yè)做為頁(yè)表 or eax,0x00000007mov [esi],eax ;在頁(yè)目錄中登記該頁(yè)表.b1:;開(kāi)始訪問(wèn)該線性地址所對(duì)應(yīng)的頁(yè)表 mov esi,ebxshr esi,10and esi,0x003ff000 ;或者0xfffff000，因高10位是零 or esi,0xffc00000 ;得到該頁(yè)表的線性地址;得到該線性地址在頁(yè)表內(nèi)的對(duì)應(yīng)條目（頁(yè)表項(xiàng)） and ebx,0x003ff000shr ebx,10 ;相當(dāng)于右移12位，再乘以4or esi,ebx ;頁(yè)表項(xiàng)的線性地址 call allocate_a_4k_page ;分配一個(gè)頁(yè)，這才是要安裝的頁(yè)or eax,0x00000007mov [esi],eax pop esipop ebxpop eaxretf ;------------------------------------------------------------------------------- create_copy_cur_pdir: ;創(chuàng)建新頁(yè)目錄，并復(fù)制當(dāng)前頁(yè)目錄內(nèi)容;輸入：無(wú);輸出：EAX=新頁(yè)目錄的物理地址 push esipush edipush ebxpush ecxcall allocate_a_4k_page mov ebx,eaxor ebx,0x00000007mov [0xfffffff8],ebxinvlpg [0xfffffff8]mov esi,0xfffff000 ;ESI->當(dāng)前頁(yè)目錄的線性地址mov edi,0xffffe000 ;EDI->新頁(yè)目錄的線性地址mov ecx,1024 ;ECX=要復(fù)制的目錄項(xiàng)數(shù)cldrepe movsd pop ecxpop ebxpop edipop esiretf;------------------------------------------------------------------------------- general_interrupt_handler: ;通用的中斷處理過(guò)程push eaxmov al,0x20 ;中斷結(jié)束命令EOI out 0xa0,al ;向從片發(fā)送 out 0x20,al ;向主片發(fā)送pop eaxiretd;------------------------------------------------------------------------------- general_exception_handler: ;通用的異常處理過(guò)程mov ebx,excep_msgcall flat_4gb_code_seg_sel:put_stringhlt;------------------------------------------------------------------------------- rtm_0x70_interrupt_handle: ;實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷處理過(guò)程pushadmov al,0x20 ;中斷結(jié)束命令EOIout 0xa0,al ;向8259A從片發(fā)送out 0x20,al ;向8259A主片發(fā)送mov al,0x0c ;寄存器C的索引。且開(kāi)放NMIout 0x70,alin al,0x71 ;讀一下RTC的寄存器C，否則只發(fā)生一次中斷;此處不考慮鬧鐘和周期性中斷的情況;找當(dāng)前任務(wù)（狀態(tài)為忙的任務(wù)）在鏈表中的位置mov eax,tcb_chain .b0: ;EAX=鏈表頭或當(dāng)前TCB線性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一個(gè)TCB線性地址or ebx,ebxjz .irtn ;鏈表為空，或已到末尾，從中斷返回cmp word [ebx+0x04],0xffff ;是忙任務(wù)（當(dāng)前任務(wù)）？je .b1mov eax,ebx ;定位到下一個(gè)TCB（的線性地址）jmp .b0 ;將當(dāng)前為忙的任務(wù)移到鏈尾.b1:mov ecx,[ebx] ;下游TCB的線性地址mov [eax],ecx ;將當(dāng)前任務(wù)從鏈中拆除.b2: ;此時(shí)，EBX=當(dāng)前任務(wù)的線性地址mov edx,[eax]or edx,edx ;已到鏈表尾端？jz .b3mov eax,edxjmp .b2.b3:mov [eax],ebx ;將忙任務(wù)的TCB掛在鏈表尾端mov dword [ebx],0x00000000 ;將忙任務(wù)的TCB標(biāo)記為鏈尾;從鏈?zhǔn)姿阉鞯谝粋€(gè)空閑任務(wù)mov eax,tcb_chain.b4:mov eax,[eax]or eax,eax ;已到鏈尾（未發(fā)現(xiàn)空閑任務(wù)）jz .irtn ;未發(fā)現(xiàn)空閑任務(wù)，從中斷返回cmp word [eax+0x04],0x0000 ;是空閑任務(wù)？jnz .b4;將空閑任務(wù)和當(dāng)前任務(wù)的狀態(tài)都取反not word [eax+0x04] ;設(shè)置空閑任務(wù)的狀態(tài)為忙not word [ebx+0x04] ;設(shè)置當(dāng)前任務(wù)（忙）的狀態(tài)為空閑jmp far [eax+0x14] ;任務(wù)轉(zhuǎn)換.irtn:popadiretd;------------------------------------------------------------------------------- terminate_current_task: ;終止當(dāng)前任務(wù);注意，執(zhí)行此例程時(shí)，當(dāng)前任務(wù)仍在;運(yùn)行中。此例程其實(shí)也是當(dāng)前任務(wù)的;一部分 ;找當(dāng)前任務(wù)（狀態(tài)為忙的任務(wù)）在鏈表中的位置mov eax,tcb_chain.b0: ;EAX=鏈表頭或當(dāng)前TCB線性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一個(gè)TCB線性地址cmp word [ebx+0x04],0xffff ;是忙任務(wù)（當(dāng)前任務(wù)）？je .b1mov eax,ebx ;定位到下一個(gè)TCB（的線性地址）jmp .b0.b1:mov word [ebx+0x04],0x3333 ;修改當(dāng)前任務(wù)的狀態(tài)為“退出”.b2:hlt ;停機(jī)，等待程序管理器恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，;將其回收 jmp .b2 ;------------------------------------------------------------------------------- pgdt dw 0 ;用于設(shè)置和修改GDT dd 0pidt dw 0dd 0;任務(wù)控制塊鏈tcb_chain dd 0 core_tcb times 32 db 0 ;內(nèi)核（程序管理器）的TCBpage_bit_map db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x55,0x55db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xffdb 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xffdb 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xffdb 0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00page_map_len equ $-page_bit_map;符號(hào)地址檢索表salt:salt_1 db '@PrintString'times 256-($-salt_1) db 0dd put_stringdw flat_4gb_code_seg_selsalt_2 db '@ReadDiskData'times 256-($-salt_2) db 0dd read_hard_disk_0dw flat_4gb_code_seg_selsalt_3 db '@PrintDwordAsHexString'times 256-($-salt_3) db 0dd put_hex_dworddw flat_4gb_code_seg_selsalt_4 db '@TerminateProgram'times 256-($-salt_4) db 0dd terminate_current_taskdw flat_4gb_code_seg_selsalt_item_len equ $-salt_4salt_items equ ($-salt)/salt_item_lenexcep_msg db '********Exception encounted********',0message_0 db ' Working in system core with protection 'db 'and paging are all enabled.System core is mapped 'db 'to address 0x80000000.',0x0d,0x0a,0message_1 db ' System wide CALL-GATE mounted.',0x0d,0x0a,0message_3 db '********No more pages********',0core_msg0 db ' System core task running!',0x0d,0x0a,0bin_hex db '0123456789ABCDEF';put_hex_dword子過(guò)程用的查找表 core_buf times 512 db 0 ;內(nèi)核用的緩沖區(qū)cpu_brnd0 db 0x0d,0x0a,' ',0cpu_brand times 52 db 0cpu_brnd1 db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0;------------------------------------------------------------------------------- fill_descriptor_in_ldt: ;在LDT內(nèi)安裝一個(gè)新的描述符;輸入：EDX:EAX=描述符; EBX=TCB基地址;輸出：CX=描述符的選擇子push eaxpush edxpush edimov edi,[ebx+0x0c] ;獲得LDT基地址xor ecx,ecxmov cx,[ebx+0x0a] ;獲得LDT界限inc cx ;LDT的總字節(jié)數(shù)，即新描述符偏移地址mov [edi+ecx+0x00],eaxmov [edi+ecx+0x04],edx ;安裝描述符add cx,8 dec cx ;得到新的LDT界限值 mov [ebx+0x0a],cx ;更新LDT界限值到TCBmov ax,cxxor dx,dxmov cx,8div cxmov cx,axshl 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 edipop edxpop eaxret;------------------------------------------------------------------------------- load_relocate_program: ;加載并重定位用戶程序;輸入: PUSH 邏輯扇區(qū)號(hào); PUSH 任務(wù)控制塊基地址;輸出：無(wú) pushadmov ebp,esp ;為訪問(wèn)通過(guò)堆棧傳遞的參數(shù)做準(zhǔn)備;清空當(dāng)前頁(yè)目錄的前半部分（對(duì)應(yīng)低2GB的局部地址空間） mov ebx,0xfffff000xor esi,esi.b1:mov dword [ebx+esi*4],0x00000000inc esicmp esi,512jl .b1mov eax,cr3mov cr3,eax ;刷新TLB ;以下開(kāi)始分配內(nèi)存并加載用戶程序mov eax,[ebp+40] ;從堆棧中取出用戶程序起始扇區(qū)號(hào)mov ebx,core_buf ;讀取程序頭部數(shù)據(jù)call flat_4gb_code_seg_sel:read_hard_disk_0;以下判斷整個(gè)程序有多大mov eax,[core_buf] ;程序尺寸mov ebx,eaxand ebx,0xfffff000 ;使之4KB對(duì)齊 add ebx,0x1000 test eax,0x00000fff ;程序的大小正好是4KB的倍數(shù)嗎? cmovnz eax,ebx ;不是。使用湊整的結(jié)果mov ecx,eaxshr ecx,12 ;程序占用的總4KB頁(yè)數(shù) mov eax,[ebp+40] ;起始扇區(qū)號(hào)mov esi,[ebp+36] ;從堆棧中取得TCB的基地址.b2:alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存 push ecxmov ecx,8.b3:call flat_4gb_code_seg_sel:read_hard_disk_0 inc eaxloop .b3pop ecxloop .b2;在內(nèi)核地址空間內(nèi)創(chuàng)建用戶任務(wù)的TSSalloc_core_linear ;宏：在內(nèi)核的地址空間上分配內(nèi)存;用戶任務(wù)的TSS必須在全局空間上分配 mov [esi+0x14],ebx ;在TCB中填寫(xiě)TSS的線性地址 mov word [esi+0x12],103 ;在TCB中填寫(xiě)TSS的界限值 ;在用戶任務(wù)的局部地址空間內(nèi)創(chuàng)建LDT alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存mov [esi+0x0c],ebx ;填寫(xiě)LDT線性地址到TCB中 ;建立程序代碼段描述符mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffff mov ecx,0x00c0f800 ;4KB粒度的代碼段描述符，特權(quán)級(jí)3call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptormov ebx,esi ;TCB的基地址call fill_descriptor_in_ldtor cx,0000_0000_0000_0011B ;設(shè)置選擇子的特權(quán)級(jí)為3mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+76],cx ;填寫(xiě)TSS的CS域 ;建立程序數(shù)據(jù)段描述符mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffff mov ecx,0x00c0f200 ;4KB粒度的數(shù)據(jù)段描述符，特權(quán)級(jí)3call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptormov ebx,esi ;TCB的基地址call fill_descriptor_in_ldtor cx,0000_0000_0000_0011B ;設(shè)置選擇子的特權(quán)級(jí)為3mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+84],cx ;填寫(xiě)TSS的DS域 mov [ebx+72],cx ;填寫(xiě)TSS的ES域mov [ebx+88],cx ;填寫(xiě)TSS的FS域mov [ebx+92],cx ;填寫(xiě)TSS的GS域;將數(shù)據(jù)段作為用戶任務(wù)的3特權(quán)級(jí)固有堆棧 alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+80],cx ;填寫(xiě)TSS的SS域mov edx,[esi+0x06] ;堆棧的高端線性地址 mov [ebx+56],edx ;填寫(xiě)TSS的ESP域 ;在用戶任務(wù)的局部地址空間內(nèi)創(chuàng)建0特權(quán)級(jí)堆棧alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c09200 ;4KB粒度的堆棧段描述符，特權(quán)級(jí)0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptormov ebx,esi ;TCB的基地址call fill_descriptor_in_ldtor cx,0000_0000_0000_0000B ;設(shè)置選擇子的特權(quán)級(jí)為0mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+8],cx ;填寫(xiě)TSS的SS0域mov edx,[esi+0x06] ;堆棧的高端線性地址mov [ebx+4],edx ;填寫(xiě)TSS的ESP0域 ;在用戶任務(wù)的局部地址空間內(nèi)創(chuàng)建1特權(quán)級(jí)堆棧alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c0b200 ;4KB粒度的堆棧段描述符，特權(quán)級(jí)1call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptormov ebx,esi ;TCB的基地址call fill_descriptor_in_ldtor cx,0000_0000_0000_0001B ;設(shè)置選擇子的特權(quán)級(jí)為1mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+16],cx ;填寫(xiě)TSS的SS1域mov edx,[esi+0x06] ;堆棧的高端線性地址mov [ebx+12],edx ;填寫(xiě)TSS的ESP1域 ;在用戶任務(wù)的局部地址空間內(nèi)創(chuàng)建2特權(quán)級(jí)堆棧alloc_user_linear ;宏：在用戶任務(wù)地址空間上分配內(nèi)存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c0d200 ;4KB粒度的堆棧段描述符，特權(quán)級(jí)2call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptormov ebx,esi ;TCB的基地址call fill_descriptor_in_ldtor cx,0000_0000_0000_0010B ;設(shè)置選擇子的特權(quán)級(jí)為2mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+24],cx ;填寫(xiě)TSS的SS2域mov edx,[esi+0x06] ;堆棧的高端線性地址mov [ebx+20],edx ;填寫(xiě)TSS的ESP2域 ;重定位U-SALT cldmov ecx,[0x0c] ;U-SALT條目數(shù) mov edi,[0x08] ;U-SALT在4GB空間內(nèi)的偏移 .b4:push ecxpush edimov ecx,salt_itemsmov esi,salt.b5:push edipush esipush ecxmov ecx,64 ;檢索表中，每條目的比較次數(shù) repe cmpsd ;每次比較4字節(jié) jnz .b6mov eax,[esi] ;若匹配，則esi恰好指向其后的地址mov [edi-256],eax ;將字符串改寫(xiě)成偏移地址 mov ax,[esi+4]or ax,0000000000000011B ;以用戶程序自己的特權(quán)級(jí)使用調(diào)用門(mén);故RPL=3 mov [edi-252],ax ;回填調(diào)用門(mén)選擇子 .b6:pop ecxpop esiadd esi,salt_item_lenpop edi ;從頭比較 loop .b5pop ediadd edi,256pop ecxloop .b4;在GDT中登記LDT描述符mov esi,[ebp+36] ;從堆棧中取得TCB的基地址mov eax,[esi+0x0c] ;LDT的起始線性地址movzx ebx,word [esi+0x0a] ;LDT段界限mov ecx,0x00408200 ;LDT描述符，特權(quán)級(jí)0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [esi+0x10],cx ;登記LDT選擇子到TCB中mov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov [ebx+96],cx ;填寫(xiě)TSS的LDT域 mov word [ebx+0],0 ;反向鏈=0mov dx,[esi+0x12] ;段長(zhǎng)度（界限）mov [ebx+102],dx ;填寫(xiě)TSS的I/O位圖偏移域 mov word [ebx+100],0 ;T=0mov eax,[0x04] ;從任務(wù)的4GB地址空間獲取入口點(diǎn) mov [ebx+32],eax ;填寫(xiě)TSS的EIP域 pushfdpop edxmov [ebx+36],edx ;填寫(xiě)TSS的EFLAGS域 ;在GDT中登記TSS描述符mov eax,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的起始線性地址movzx ebx,word [esi+0x12] ;段長(zhǎng)度（界限）mov ecx,0x00408900 ;TSS描述符，特權(quán)級(jí)0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [esi+0x18],cx ;登記TSS選擇子到TCB;創(chuàng)建用戶任務(wù)的頁(yè)目錄;注意！頁(yè)的分配和使用是由頁(yè)位圖決定的，可以不占用線性地址空間 call flat_4gb_code_seg_sel:create_copy_cur_pdirmov ebx,[esi+0x14] ;從TCB中獲取TSS的線性地址mov dword [ebx+28],eax ;填寫(xiě)TSS的CR3(PDBR)域popadret 8 ;丟棄調(diào)用本過(guò)程前壓入的參數(shù) ;------------------------------------------------------------------------------- append_to_tcb_link: ;在TCB鏈上追加任務(wù)控制塊;輸入：ECX=TCB線性基地址clipush eaxpush ebxmov eax,tcb_chain.b0: ;EAX=鏈表頭或當(dāng)前TCB線性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一個(gè)TCB線性地址or ebx,ebxjz .b1 ;鏈表為空，或已到末尾mov eax,ebx ;定位到下一個(gè)TCB（的線性地址）jmp .b0.b1:mov [eax],ecxmov dword [ecx],0x00000000 ;當(dāng)前TCB指針域清零，以指示這是最;后一個(gè)TCBpop ebxpop eaxstiret;------------------------------------------------------------------------------- start:;創(chuàng)建中斷描述符表IDT;在此之前，禁止調(diào)用put_string過(guò)程，以及任何含有sti指令的過(guò)程。;前20個(gè)向量是處理器異常使用的mov eax,general_exception_handler ;門(mén)代碼在段內(nèi)偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;門(mén)代碼所在段的選擇子mov cx,0x8e00 ;32位中斷門(mén)，0特權(quán)級(jí)call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中斷描述符表的線性地址xor esi,esi.idt0:mov [ebx+esi*8],eaxmov [ebx+esi*8+4],edxinc esicmp esi,19 ;安裝前20個(gè)異常中斷處理過(guò)程jle .idt0;其余為保留或硬件使用的中斷向量mov eax,general_interrupt_handler ;門(mén)代碼在段內(nèi)偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;門(mén)代碼所在段的選擇子mov cx,0x8e00 ;32位中斷門(mén)，0特權(quán)級(jí)call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中斷描述符表的線性地址.idt1:mov [ebx+esi*8],eaxmov [ebx+esi*8+4],edxinc esicmp esi,255 ;安裝普通的中斷處理過(guò)程jle .idt1;設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷處理過(guò)程mov eax,rtm_0x70_interrupt_handle ;門(mén)代碼在段內(nèi)偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;門(mén)代碼所在段的選擇子mov cx,0x8e00 ;32位中斷門(mén)，0特權(quán)級(jí)call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中斷描述符表的線性地址mov [ebx+0x70*8],eaxmov [ebx+0x70*8+4],edx;準(zhǔn)備開(kāi)放中斷mov word [pidt],256*8-1 ;IDT的界限mov dword [pidt+2],idt_linear_addresslidt [pidt] ;加載中斷描述符表寄存器IDTR;設(shè)置8259A中斷控制器mov al,0x11out 0x20,al ;ICW1：邊沿觸發(fā)/級(jí)聯(lián)方式mov al,0x20out 0x21,al ;ICW2:起始中斷向量mov al,0x04out 0x21,al ;ICW3:從片級(jí)聯(lián)到IR2mov al,0x01out 0x21,al ;ICW4:非總線緩沖，全嵌套，正常EOImov al,0x11out 0xa0,al ;ICW1：邊沿觸發(fā)/級(jí)聯(lián)方式mov al,0x70out 0xa1,al ;ICW2:起始中斷向量mov al,0x04out 0xa1,al ;ICW3:從片級(jí)聯(lián)到IR2mov al,0x01out 0xa1,al ;ICW4:非總線緩沖，全嵌套，正常EOI;設(shè)置和時(shí)鐘中斷相關(guān)的硬件 mov al,0x0b ;RTC寄存器Bor al,0x80 ;阻斷NMIout 0x70,almov al,0x12 ;設(shè)置寄存器B，禁止周期性中斷，開(kāi)放更out 0x71,al ;新結(jié)束后中斷，BCD碼，24小時(shí)制in al,0xa1 ;讀8259從片的IMR寄存器and al,0xfe ;清除bit 0(此位連接RTC)out 0xa1,al ;寫(xiě)回此寄存器mov al,0x0cout 0x70,alin al,0x71 ;讀RTC寄存器C，復(fù)位未決的中斷狀態(tài)sti ;開(kāi)放硬件中斷mov ebx,message_0call flat_4gb_code_seg_sel:put_string;顯示處理器品牌信息 mov eax,0x80000002cpuidmov [cpu_brand + 0x00],eaxmov [cpu_brand + 0x04],ebxmov [cpu_brand + 0x08],ecxmov [cpu_brand + 0x0c],edxmov eax,0x80000003cpuidmov [cpu_brand + 0x10],eaxmov [cpu_brand + 0x14],ebxmov [cpu_brand + 0x18],ecxmov [cpu_brand + 0x1c],edxmov eax,0x80000004cpuidmov [cpu_brand + 0x20],eaxmov [cpu_brand + 0x24],ebxmov [cpu_brand + 0x28],ecxmov [cpu_brand + 0x2c],edxmov ebx,cpu_brnd0 ;顯示處理器品牌信息 call flat_4gb_code_seg_sel:put_stringmov ebx,cpu_brandcall flat_4gb_code_seg_sel:put_stringmov ebx,cpu_brnd1call flat_4gb_code_seg_sel:put_string;以下開(kāi)始安裝為整個(gè)系統(tǒng)服務(wù)的調(diào)用門(mén)。特權(quán)級(jí)之間的控制轉(zhuǎn)移必須使用門(mén)mov edi,salt ;C-SALT表的起始位置 mov ecx,salt_items ;C-SALT表的條目數(shù)量 .b4:push ecx mov eax,[edi+256] ;該條目入口點(diǎn)的32位偏移地址 mov bx,[edi+260] ;該條目入口點(diǎn)的段選擇子 mov cx,1_11_0_1100_000_00000B ;特權(quán)級(jí)3的調(diào)用門(mén)(3以上的特權(quán)級(jí)才;允許訪問(wèn))，0個(gè)參數(shù)(因?yàn)橛眉拇嫫?span id="ozvdkddzhkzd" class="token punctuation">;傳遞參數(shù)，而沒(méi)有用棧) call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [edi+260],cx ;將返回的門(mén)描述符選擇子回填add edi,salt_item_len ;指向下一個(gè)C-SALT條目 pop ecxloop .b4;對(duì)門(mén)進(jìn)行測(cè)試 mov ebx,message_1call far [salt_1+256] ;通過(guò)門(mén)顯示信息(偏移量將被忽略) ;初始化創(chuàng)建程序管理器任務(wù)的任務(wù)控制塊TCBmov word [core_tcb+0x04],0xffff ;任務(wù)狀態(tài)：忙碌mov dword [core_tcb+0x06],0x80100000 ;內(nèi)核虛擬空間的分配從這里開(kāi)始。mov word [core_tcb+0x0a],0xffff ;登記LDT初始的界限到TCB中（未使用）mov ecx,core_tcbcall append_to_tcb_link ;將此TCB添加到TCB鏈中;為程序管理器的TSS分配內(nèi)存空間alloc_core_linear ;宏：在內(nèi)核的虛擬地址空間分配內(nèi)存;在程序管理器的TSS中設(shè)置必要的項(xiàng)目 mov word [ebx+0],0 ;反向鏈=0mov eax,cr3mov dword [ebx+28],eax ;登記CR3(PDBR)mov word [ebx+96],0 ;沒(méi)有LDT。處理器允許沒(méi)有LDT的任務(wù)。mov word [ebx+100],0 ;T=0mov word [ebx+102],103 ;沒(méi)有I/O位圖。0特權(quán)級(jí)事實(shí)上不需要。;創(chuàng)建程序管理器的TSS描述符，并安裝到GDT中 mov eax,ebx ;TSS的起始線性地址mov ebx,103 ;段長(zhǎng)度（界限）mov ecx,0x00408900 ;TSS描述符，特權(quán)級(jí)0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [core_tcb+0x18],cx ;登記內(nèi)核任務(wù)的TSS選擇子到其TCB;任務(wù)寄存器TR中的內(nèi)容是任務(wù)存在的標(biāo)志，該內(nèi)容也決定了當(dāng)前任務(wù)是誰(shuí)。;下面的指令為當(dāng)前正在執(zhí)行的0特權(quán)級(jí)任務(wù)“程序管理器”后補(bǔ)手續(xù)（TSS）。ltr cx;現(xiàn)在可認(rèn)為“程序管理器”任務(wù)正執(zhí)行中;創(chuàng)建用戶任務(wù)的任務(wù)控制塊 alloc_core_linear ;宏：在內(nèi)核的虛擬地址空間分配內(nèi)存mov word [ebx+0x04],0 ;任務(wù)狀態(tài)：空閑 mov dword [ebx+0x06],0 ;用戶任務(wù)局部空間的分配從0開(kāi)始。mov word [ebx+0x0a],0xffff ;登記LDT初始的界限到TCB中push dword 50 ;用戶程序位于邏輯50扇區(qū)push ebx ;壓入任務(wù)控制塊起始線性地址 call load_relocate_programmov ecx,ebx call append_to_tcb_link ;將此TCB添加到TCB鏈中;創(chuàng)建用戶任務(wù)的任務(wù)控制塊alloc_core_linear ;宏：在內(nèi)核的虛擬地址空間分配內(nèi)存mov word [ebx+0x04],0 ;任務(wù)狀態(tài)：空閑mov dword [ebx+0x06],0 ;用戶任務(wù)局部空間的分配從0開(kāi)始。mov word [ebx+0x0a],0xffff ;登記LDT初始的界限到TCB中push dword 100 ;用戶程序位于邏輯100扇區(qū)push ebx ;壓入任務(wù)控制塊起始線性地址call load_relocate_programmov ecx,ebxcall append_to_tcb_link ;將此TCB添加到TCB鏈中.core:mov ebx,core_msg0call flat_4gb_code_seg_sel:put_string;這里可以編寫(xiě)回收已終止任務(wù)內(nèi)存的代碼jmp .corecore_code_end:;------------------------------------------------------------------------------- SECTION core_trail ;------------------------------------------------------------------------------- core_end:

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【OS学习笔记】三十八 保护模式十：中断和异常的处理与抢占式多任务对应的汇编代码----微型内核汇代码的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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