Linux 0.00简单多任务内核boot.s超详注释

;标题：简单内核引导启动程序
;作者：黄旭冬
;程序描述:
;   该程序首先跳到0x07c00处，这是BIOS开始时将本程序加载到的位置，
;   然后本程序将内核代码(head.s代码)加载到0x10000处，再移动到0x0处0，
;   注意;加载到0x0处是为了设置GDT表时可以简单一些，因而也可以让head.s程序尽量短一些，
;   但不能一开始就加载到0x0处是因为加载操作需要使用BIOS提供的中断过程，而BIOS使用的
;   中断限量表正处于内存0开始的地方，并且在内存1KB开始处是BIOS程序使用的数据区，所以
;   若直接将head代码加载于此将导致BIOS中断过程不能正常运行。
;   最后进入保护模式，并转到0x0处继续运行。
;日期： 2012年11月28日
BOOTSEG = 0x07c0   ;BIOS初始时将本引导程序加载到的位置
SYSSEG = 0x1000    ;将head.s加载于此
SYSLEN = 17    ;内核占用的最大磁盘扇区数，为了简化程序，这里只能加载长度不超过16个扇区的内核，这个作为BIOS的读扇区功能的参数。问：既然仅限制16个扇区，为何以17作为读入扇区数？
entry start ;这个的作用是什么呢？答：汇编器汇编时必须有一个start指明入口地址，否则出现汇编错误。
start:
jmpi    go, #BOOTSEG    ;jmpi是段间跳转指令，执行的结果是CS寄存器值变为0x7c0，接下来执行BOOTSEG:go处的指令。问：为什么需要这句话呢？不写不也是从下面顺序执行吗？
go: mov     ax, cs  ;ax是属于通用寄存器之一的累加寄存器
mov     ds, ax
mov     ss, ax  ;让两个段寄存器ds和ss指向0x7c0段，问：1.为何需要让这两个段寄存器指向这里？    2.为何要通过ax间接传递数据而不能直接赋值呢？
mov     sp, #0x400  ;设置临时栈指针。其值大于程序末端并有一定空间即可。问：1.为何需要一个临时栈指针？    2.这个值怎么定，程序末端在哪里如何计算？
;现在加载内核代码(head.s程序)至0x10000开始处
load_system:    ;问：标号有没有实际作用？
;首先介绍一下BIOS的0x13的0x02号功能
;BIOS INT 0x13的0x02号功能 - 读扇区
;INT 0x13/AH=0x02 - 将磁盘上的扇区读入内存
;AH = 0x02
;AL = 要读入的扇区数
;CH = 柱面(磁道)号的低8位
;CL = 位7、6是柱面(磁道号)高2位，位5-0是读入的起始扇区号(从1计)    ;问：为什么从1计，是规定吗？
;DH = 磁头号
;DL = 驱动器号
;ES：BX = 缓冲区(用于保存读入扇区)的位置
;返回值：
;AH = 状态码
;AL = 读到的扇区数
;CF = 失败为1，成功为0
mov ch, #0x00
mov cl, #0x02   ;问：为什么是加载2号扇区？答：因为磁盘的第一扇区放置的即是本程序，而紧邻的第二扇区开始则放置内核代码
mov dh, #0x00
mov dl, #0x00   ;问：驱动器是指什么？
mov ax, #SYSSEG         ;不能直接执行mov es, #SYSSEG,编译时会出现illegal immediate mode错误
mov es, ax
xor bx, bx  ;将内核放置于1000:0000位置处
mov ah, #0x02
mov al, #SYSLEN
int 0x13    ;设置好各项参数后即可调用BIOS的0x13功能
jnc ok_load ;jnc指令是???，这行指令表示未发生错误(根据AH中的状态码)则跳转继续运行，否则死循环
die:    jmp die     ;死循环指令
;到目前为止我们已将内核代码从磁盘读入到内存中指定位置了，下面就开始将内核代码转移到0x0这个内存开始位置。共移动8K字节((16个扇区*512B/每扇区)/1024=8KB)。
ok_load:
cli ;关中断    问：为何在开始移动时要关中断，是为了防止什么事件的发生吗？若不关会怎样？
;在搬移之前先介绍一下REP指令及MOVW指令
;REP：重复前缀
;字符串操作本身每次只处理一个内存值，但如果使用重复前缀的话，该指令就会使用ECX作为计数器进行重复。换句话说，就是可以用一条指令处理整个数组。
;MOVW：将DS：SI（源变址寄存器）的内容送至ES（附加段数据寄存器）：DI（目的变址寄存器），是复制过去，原来的代码还在。
;附：ES和DS的功能相同，程序中设有多个数据段时，可以选用ES寄存器。一般在串处理时用得比较多。
;   比如将一段内存空间存储的数据复制到另一段空间，可以分别设置DS：SI指向源存储数据的地址，ES：DI指向目的存储数据的地址
mov ax, #SYSSEG     ;移动开始位置：DS:SI=0x1000:0；目的位置：ES:DI=0:0
mov ds, ax
xor ax, ax
mov es, ax
mov cx, #0x1000 ;设置共移动4K次，每次1个字（即移动16个扇区的代码）注意！进制上别粗心了，之前我写成#2000了。
sub si, si
sub di, di
rep             ;执行重复移动指令
movw
;加载IDT和GDT基地址寄存器IDTR和GDTR
mov ax, #BOOTSEG
mov ds, ax  ;让DS重新指向0x7c0段（问：1.不一定要让数据段指向这个位置吧，这样做应该是正好利用不再有用的空间（本程序的代码段的那部分空间）吧？ 答：这里必须让ds重新指向0x07c0段，因为lidt和lgdt隐含的完整格式实际上是ds:idt_operand和ds:gdt_operand，会在ds:operand这个位置去寻找它们的六字节操作数。 2.这时的情况是不是：0x0-0x2000：简单内核的代码区；0x7c00：数据段起始地址；根据上述，sp寄存器存了0x400，那么这个临时栈指针可访问的堆栈的区域是哪里呢？）
lidt idt_48     ;加载IDTR。6字节操作数：2字节表长度，4字节线性基地址
lgdt gdt_48     ;加载GDTR。6字节操作数：2字节表长度，4字节线性基地址
;设置好了中断描述符表IDT和全局描述符表GDT，并且加载好IDTR和GDTR后，即准备进入保护模式
;设置控制寄存器CR0(即机器状态字)，进入保护模式。段选择符值8对应GDT表中第2个段描述符
;附：控制寄存器(CR0、CR1、CR2和CR3)用于控制和确定处理器的操作模式以及当前执行任务的特性。
;   CR0中含有控制处理器操作模式和状态的系统控制标志
;   CR1保留不用
;   CR2含有导致页错误的线性地址
;   CR3含有页目录表物理内存基地址（因此该寄存器也被称为页目录基地址寄存器PDBR）
mov ax, #0x0001 ;(操作数的第四位是0x1=0001，将传给CR0)
;先介绍一下LMSW指令：
;   LMSW: Load Machine Status Word(置处理器状态字)
;   只有操作数的低4位被存入CR0，只有PE(位0)，MP(位1)和EM(位2)和TS(位3)被改写，CR0其他位不受影响。
lmsw    ax      ;设置CR0
;先介绍一下JMPI指令（段间跳转指令，用于x86实模式下）：
;先注意此指令是用于实模式下，JMPI B, A 即跳到位置A:B处去执行
;而JMP指令与它的区别是它是段内的跳转，但它俩都是无条件的跳转
jmpi    0, 8    ;然后跳转至段选择符指定的段中，偏移0处
;注意此时段值已是段选择符。该段的线性基地址是0。
;(问：1.这样应该是跳转到8:0处吧，怎么会跳到段选择符指定的段中？        2.这个8是怎么来的，是相对于DS寄存器所指定的位置0x7c0吗？)
;下面是全局描述符表GDT的内容。其中包含3个段描述符。第1个不用，另2个是代码和数据段描述符。
gdt:    .word   0,0,0,0 ;段描述符0，不用。每个描述符项占8字节。（注意这种描述方式，这里使用了4个2字节的字表示了一个共占64位的描述符项）
.word   0x07FF
.word   0x0000
.word   0x9A00
.word   0x00C0
.word   0x07FF
.word   0x0000
.word   0x9200
.word   0x00C0
;下面分别是LIDT和LGDT指令的6字节操作数
idt_48: .word   0
.word   0,0
gdt_48: .word   0x7ff
.word   0x7c00+gdt,0
.org 510    ;(问：这是什么？答：我经分析认为.org NUM是指定从NUM处开始填入下面的内容)
.word   0xAA55

Linux 0.00简单多任务内核boot.s超详注释相关推荐

Linux 0.00简单多任务内核head.s超详注释
# head.s包含32位保护模式初始化设置代码.时钟中断代码.系统调用中断代码和两个任务的代码. # 在初始化完成之后程序移动到任务0开始执行,并在时钟中断控制下进行任务0和1之间的切换操作. LA ...
Linux 0.00 代码解析（一）
<Linux内核完全剖析>这本书在第4章给出了一个简单多任务内核示例程序,作者称之为Linux 0.00系统. 源码的下载地址和实验方法可以参考我的博文 http://blog.csdn. ...
Linux 0.00 的编译和运行
<Linux内核完全剖析>这本书在第4章给出了一个简单多任务内核示例程序,我们称之为Linux 0.00系统.本文介绍了一种把它跑起来的方法. 一.实验环境 Win7(64位)+Vmwar ...
Linux 0.00 Makefile 说明
关于Linux-0.00 的编译和运行可以参考我的博文:http://blog.csdn.net/longintchar/article/details/78757065 为了能在64位的Ubuntu ...
4.9一个简单的多任务内核实例
第四章第9节本节描述了一个简单多任务内核的设计和实现方法,这个内核包括两个特权级3的用户任务和一个系统调用中断过程. 本节给出的内核实例由两个文件构成.一个是使用as86语言编制的引导启动程序boo ...
bochs调试linux内核学习4 - bochs配置文件的$BXSHARE变量、bochs的System BIOS must end at 0xfffff错误、运行内核0.00版本
经过前面的一些操作,目前只能用bochs调试linux 0.11内核的启动部分:下面来继续学习相关内容: 根据资料,在内核0.11之前,还有更小的内核0.00版本需要认识:在此下载: http://o ...
linux 0.11根文件系统,linux内核与根文件系统之间的关联的理解
学者于 2011-10-19 12:46:08发表: 哦,原来还有一个initrd镜像,后缀名为".img",我一直以为只有一个内核镜像呢: 还有引导程序的路径表示与系统不同啊! ...
Linux 0.11内核分析02：系统启动
目录 1. 内核镜像的构建 1.1 内核源码结构 1.1.1 boot 1.1.2 fs 1.1.3 include 1.1.4 init 1.1.5 kernel 1.1.6 lib 1.1.7 m ...
linux 0.11 内核学习 -- bootsect.s，万里长征第一步
呵呵,终于将linux 0.11 下面的boot文件夹下的三个文件读完,下面是相关注释,没有汇编基础的人也是可以读的.废话少说,下面就是linux的源码了. 参考资料 Linux内核完全注释.pdf ...

Linux 0.00简单多任务内核boot.s超详注释

Linux 0.00简单多任务内核boot.s超详注释相关推荐

最新文章

热门文章