前言

妈的还是没控制住自己，玩了几天，我自己就有一个很臭的毛病，如果玩的话就会一直玩下去，既然如此我直接不玩了，妈的我发誓绝逼不玩了
还好没出现什么BUG，也算是完成了。
关于这一章，我觉得比较重要的是对于全局描述符的设置，在书中我们可以知道，实模式下用户程序可以直接访问内存，这无疑是及其不安全的，并且用户程序与操作系统是同一地位的，这也意味着用户程序可以随意进入操作系统内核，这些都是及其不安全的，所以就有了保护模式，其中由于对段的约束，描述比较多，于是就用8字节的内存区域来描述段，这也就是段描述符，段描述符的属性如下：

为了统一管理段描述符，就有一个全局描述符表来存储这些段描述符，这个全局描述符表就相当于数组，把段描述符存储在里面，然后如何来获取这些段描述符，既然相当由于数组，自然直接通过索引来获取，于是就有段选择子来存储索引，由于考虑到段描述符已经都在GDT里面了，也就是说段寄存器不再需要存储段基址了，所以在保护模式下就让段寄存器存储这个索引。当然全局描述符表肯定也是在内存中，于是需要获取其地址，这里是使用gdtr寄存器来存储其地址，gdtr是一个48位的寄存器，存储了GDT内存的起始地址以及GDT的界限,由于GDT在实模式下也有，所以可以先把GDT的地址暂时放在内存中，之后再装入到gdtr寄存器中，其使用的指令为lgdt 48位内存地址
举个例子吧，假设段选择子为0x8装入了ds寄存器中，访问ds:0x1的地址，由于段选择子的3-15位存储索引，所以0x8=00001000就是000001作为索引，也就是索引1，于是去GDT中找到索引为1的段描述符，假设段描述符中的段基址是0x00,则真正访问的内存地址为0x00+0x1=0x01的物理地址

实验

boot.inc

LOADER_BASE_ADDR equ 0x900
LOADER_START_SECTOR equ 0x2
;段描述符中一些属性
DESC_G_4K equ  1_0000_0000_0000_0000_0000_000b  ;高32位的第23位G:代表粒度
DESC_D_32 equ   1_0000_0000_0000_0000_0000_00b ;在高32位的第22位D/B：代表是不是32位的操作数
DESC_L    equ    0_0000_0000_0000_0000_0000_0b  ;在高32位的第21位L:代表在不在内存中
DESC_AVL  equ     0_0000_0000_0000_0000_0000b ;在高32位的第20位AVL:操作系统管理，不需要管DESC_LIMIT_CODE2  equ 1111_0000_0000_0000_0000b ;代码段的段界限的第二部分
DESC_LIMIT_DATA2  equ DESC_LIMIT_CODE2
DESC_LIMIT_VIDEO2 equ 0000_0000_0000_0000_0000b
DESC_P equ  1_000000000000000b                  ;表示段存在
DESC_DPL_0 equ 00_0000_0000_00000b                ;表示内存段的特权级
DESC_DPL_1 equ 01_0000_0000_00000b                ;表示内存段的特权级
DESC_DPL_2 equ 10_0000_0000_00000b                ;表示内存段的特权级
DESC_DPL_3 equ 11_0000_0000_00000b                ;表示内存段的特权级
DESC_S_CODE equ 1_0000_0000_0000b               ;系统段
DESC_S_DATA   equ DESC_S_CODE                   ;系统段
DESC_S_sys equ 0_0000_0000_0000b                ;系统段
DESC_TYPE_CODE equ 1000_0000_0000b              ;用来指定描述符的类型
DESC_TYPE_DATA equ 0010_0000_0000b
DESC_CODE_HIGH4 equ (0x00<<24)+DESC_G_4K+DESC_D_32+ \
DESC_L+DESC_AVL+DESC_LIMIT_CODE2+ \
DESC_P+DESC_DPL_0+DESC_S_CODE+DESC_TYPE_CODE+0x00DESC_DATA_HIGH4 equ (0x00<<24)+DESC_G_4K+DESC_D_32+ \
DESC_L+DESC_AVL+DESC_LIMIT_DATA2+DESC_P+DESC_DPL_0+DESC_S_DATA+ \
DESC_TYPE_DATA +0X00DESC_VIDEO_HIGH4 equ (0x00<<24)+DESC_G_4K+DESC_D_32+ \
DESC_L+DESC_AVL+DESC_LIMIT_VIDEO2+DESC_P+ \
DESC_DPL_0+DESC_S_DATA+DESC_TYPE_DATA+0X0b;-----选择子属性------------
RPL0 equ 00b
RPL1 equ 01b
RPL2 equ 10b
RPL3 equ 11b
TI_GDT  equ 000b
TI_LDT  equ 100b

mbr.S

%include "boot.inc" ;预处理
SECTION MBR vstart=0x7c00 ;设置段基址mov ax,csmov ds,axmov es,axmov ss,axmov fs,axmov sp,0x7c00mov ax,0xb800mov gs,axmov ax,0x600mov bx,0x700mov cx,0mov dx,0x184fint 0x10;以下都是显存的设置 gs=0xb800 就是可以显示字符的内存地址mov byte [gs:0x00],'1'mov byte [gs:0x01],0xA4mov byte [gs:0x02],' 'mov byte [gs:0x03],0xA4mov byte [gs:0x04],'M'mov byte [gs:0x05],0xA4mov byte [gs:0x06],'B'mov byte [gs:0x07],0xA4mov byte [gs:0x08],'R'mov byte [gs:0x09],0xA4mov eax,LOADER_START_SECTOR ;起始扇区Lba地址mov bx,LOADER_BASE_ADDR    ;写入的地址mov cx,4                  ;待读入的扇区!!!需要改为4call rd_disk_m_16          ;以下读程序的起始部分jmp LOADER_BASE_ADDR       ;将数据加载到内存中后就会转而执行这个，其实也就是loader.bin;----功能：读取硬盘第n个扇区----;eax LBA扇区号;bx=将内存写入的地址;cx=读入的扇区数
rd_disk_m_16:mov esi,eax ;用来备份eax,dimov di,cx   ;di=1mov dx,0x1f2 ;设置扇区的数量的端口mov al,cl    ;al=1,只需要8位out dx,al    ;将al写入dx寄存器中，dx寄存器就是端口mov eax,esi  ;将eax复位mov dx,0x1f3 ;设置LBA的端口out dx,al    ;将LBA的7-0位读入端口去mov cl,8     ;shr eax,cl   ;右移8位mov dx,0x1f4out dx,al    ;将LBA的15-8位存入端口中去shr eax,cl   ;右移8位mov dx,0x1f5 out dx,al    ;将LBA的23-16位存入端口中去shr eax,cl   ;再次右移8位and al,0x0f  ;让低4位不变，因为低4位需要保存LBA的28-24位（LBA总共28位）or al,0xe0   ;将前四位与1110取或,也就是前三位直接固定，保证寻址模式一定是LBAmov dx,0x1f6 ;进入device端口out dx,al    ;将信息读给端口mov dx,0x1f7 ;命令端口mov al,0x20  ;读入扇区的命令out dx,al    ;将命令读入端口.not_ready:nopin al,dx ;将端口中的信息读到al中，注意此时dx=0x1f7不变，此时是status寄存器，也就是状态端口and al,0x88 ;通过第7位（从0开始），也就是第8位（从1开始），判断硬盘是不是忙碌的，也就是是否被占了，1代表被占cmp al,0x08  ;jnz .not_ready ;如果被占取了，就循环  jnz=jmp not equalmov ax,di  ;di=1mov dx,256 mul dx     ;dx=ax*dx 每次读取1个字，也就是两字节，一共512字节，所以需要256次mov cx,ax  ;cx指定循环的次数mov dx,0x1f0 ;数据端口，终于开始读取数据了.go_on_read:     in ax,dx      ;将端口中指定的数据，也就是指定的扇区的数据读入到ax中mov [bx],ax   ;bx寄存器存储的就是0x900也就是loader的内存地址add bx,2      ;每次读两字节loop .go_on_readret            ;返回后就会执行jmp跳转到0x900去了，此时机会执行loader.bintimes 510-($-$$) db 0 ;剩下的数据填充为0db 0x55,0xaa        ;魔数,判断是否为mbr

loader.S

%include "boot.inc"
section loader vstart=LOADER_BASE_ADDR
LOADER_STACK_TOP equ LOADER_BASE_ADDR
jmp loader_start ;构建gdt及其内部的描述符
GDT_BASE:   dd 0x00000000dd 0x00000000
CODE_DESC:  dd 0x0000ffffdd DESC_CODE_HIGH4
DATA_STACK_DESC:    dd 0x0000ffffdd DESC_DATA_HIGH4
VIDEO_DESC: dd 0x80000007dd DESC_VIDEO_HIGH4 GDT_SIZE  equ  $ - GDT_BASE
GDT_LIMIT equ GDT_SIZE-1
times 60 dq 0
SELECTOR_CODE equ (0x0001<<3)+TI_GDT+RPL0
SELECTOR_DATA equ (0x0002<<3)+TI_GDT+RPL0
SELECTOR_VIDEO equ (0x0003<<3)+TI_GDT+RPL0gdt_ptr  dw GDT_LIMIT dd GDT_BASE
loadermsg db '2 loader int real'
loader_start:
;-------------------------------------------
;INT 0X10  功能号：0x13
;--------------------------------------------
;输入：
;AH 子功能号=13H
;BH=页码
;BL=属性
;CX=字符串长度
;(DH,DL)=坐标(行,列)
;es:bp=字符串地址
;al=显示输出方式
;0-------字符串中只含显示字符,其显示属性在bl中,显示后光标位置不变
;1-------字符串只含显示字符，其显示属性在bl中，显示后光标位置改变
;2-------字符串中含显示字符和显示属性，显示后光标位置不变
;3-------字符串中含显示字符和显示属性，显示后光标位置改变
;无返回值mov sp,LOADER_BASE_ADDRmov bp,loadermsg    ;es:bp 字符串地址mov cx,17           ;cx=字符串长度mov ax,0x1301       ;ah=13 al=01hmov bx,0x001f       ;页号为0(bh=0),蓝底粉红字(bl=1fh)mov dx,0x1800       int 0x10;-------准备进入保护模式----------;1 打开A20;2 加载gdt;3 将cr0的pe 为置1;---------------------------打开A20----------in al,0x92or al,0000_0010bout 0x92,al;------------------------加载GDT------------------lgdt [gdt_ptr];;----------------------cr0第0位置1-------------------mov eax,cr0 or eax,0x00000001mov cr0,eaxjmp dword SELECTOR_CODE:p_mode_start[bits 32]p_mode_start:mov ax,SELECTOR_DATAmov ds,axmov es,axmov ss,axmov esp,LOADER_STACK_TOPmov ax,SELECTOR_VIDEO        ;低32位放入显存中mov gs,axmov byte [gs:160],'p'jmp $

实验结果

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