【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
2024-06-06 18:32:51
本文是以下几篇文章对应的微型内核代码汇编代码：
- 【OS学习笔记】三十四 保护模式十：中断和异常区别
- 【OS学习笔记】三十五 保护模式十：中断描述符表、中断门和陷阱门
- 【OS学习笔记】三十六 保护模式十：通过中断发起任务切换----中断任务
;代码清单17-2;文件名：c17_core.asm;文件说明：保护模式微型核心程序 ;创建日期：2012-07-12 23:15
;-------------------------------------------------------------------------------;以下定义常量flat_4gb_code_seg_sel equ 0x0008 ;平坦模型下的4GB代码段选择子 flat_4gb_data_seg_sel equ 0x0018 ;平坦模型下的4GB数据段选择子 idt_linear_address equ 0x8001f000 ;中断描述符表的线性基地址
;------------------------------------------------------------------------------- ;以下定义宏%macro alloc_core_linear 0 ;在内核空间中分配虚拟内存 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 ;在任务空间中分配虚拟内存 mov ebx,[esi+0x06]add dword [esi+0x06],0x1000call flat_4gb_code_seg_sel:alloc_inst_a_page%endmacro;===============================================================================
SECTION core vstart=0x80040000;以下是系统核心的头部，用于加载核心程序 core_length dd core_end ;核心程序总长度#00core_entry dd start ;核心代码段入口点#04;-------------------------------------------------------------------------------[bits 32]
;-------------------------------------------------------------------------------;字符串显示例程（适用于平坦内存模型）
put_string: ;显示0终止的字符串并移动光标 ;输入：EBX=字符串的线性地址push ebxpush ecxcli ;硬件操作期间，关中断.getc:mov cl,[ebx]or cl,cl ;检测串结束标志（0） jz .exit ;显示完毕，返回 call put_charinc ebxjmp .getc.exit:sti ;硬件操作完毕，开放中断pop ecxpop ebxretf ;段间返回;-------------------------------------------------------------------------------
put_char: ;在当前光标处显示一个字符,并推进;光标。仅用于段内调用 ;输入：CL=字符ASCII码 pushad;以下取当前光标位置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=代表光标位置的16位数and ebx,0x0000ffff ;准备使用32位寻址方式访问显存 cmp cl,0x0d ;回车符？jnz .put_0a mov ax,bx ;以下按回车符处理 mov bl,80div blmul blmov bx,axjmp .set_cursor.put_0a:cmp cl,0x0a ;换行符？jnz .put_otheradd bx,80 ;增加一行 jmp .roll_screen.put_other: ;正常显示字符shl bx,1mov [0x800b8000+ebx],cl ;在光标位置处显示字符 ;以下将光标位置推进一个字符shr bx,1inc bx.roll_screen:cmp bx,2000 ;光标超出屏幕？滚屏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位程序应该使用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: ;从硬盘读取一个逻辑扇区（平坦模型） ;EAX=逻辑扇区号;EBX=目标缓冲区线性地址;返回：EBX=EBX+512clipush eax push ecxpush edxpush eaxmov dx,0x1f2mov al,1out dx,al ;读取的扇区数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 ;第一硬盘 LBA地址27~24out dx,alinc dx ;0x1f7mov al,0x20 ;读命令out dx,al.waits:in al,dxand al,0x88cmp al,0x08jnz .waits ;不忙，且硬盘已准备好数据传输 mov ecx,256 ;总共要读取的字数mov dx,0x1f0.readw:in ax,dxmov [ebx],axadd ebx,2loop .readwpop edxpop ecxpop eaxstiretf ;远返回 ;-------------------------------------------------------------------------------
;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
put_hex_dword: ;在当前光标处以十六进制形式显示;一个双字并推进光标 ;输入：EDX=要转换并显示的数字;输出：无pushadmov ebx,bin_hex ;指向核心地址空间内的转换表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内安装一个新的描述符;输入：EDX:EAX=描述符 ;输出：CX=描述符的选择子push eaxpush ebxpush edxsgdt [pgdt] ;取得GDTR的界限和线性地址 movzx ebx,word [pgdt] ;GDT界限inc bx ;GDT总字节数，也是下一个描述符偏移add ebx,[pgdt+2] ;下一个描述符的线性地址mov [ebx],eaxmov [ebx+4],edxadd word [pgdt],8 ;增加一个描述符的大小lgdt [pgdt] ;对GDT的更改生效mov ax,[pgdt] ;得到GDT界限值xor dx,dxmov bx,8div bx ;除以8，去掉余数mov cx,axshl cx,3 ;将索引号移到正确位置pop edxpop ebxpop eaxretf
;-------------------------------------------------------------------------------
make_seg_descriptor: ;构造存储器和系统的段描述符;输入：EAX=线性基地址; EBX=段界限; ECX=属性。各属性位都在原始; 位置，无关的位清零 ;返回：EDX:EAX=描述符mov edx,eaxshl eax,16or ax,bx ;描述符前32位(EAX)构造完毕and edx,0xffff0000 ;清除基地址中无关的位rol edx,8bswap edx ;装配基址的31~24和23~16 (80486+)xor bx,bxor edx,ebx ;装配段界限的高4位or edx,ecx ;装配属性retf;-------------------------------------------------------------------------------
make_gate_descriptor: ;构造门的描述符（调用门等）;输入：EAX=门代码在段内偏移地址; BX=门代码所在段的选择子 ; CX=段类型及属性等（各属; 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 ;组装属性部分到EDXand eax,0x0000ffff ;得到偏移地址低16位 shl ebx,16 or eax,ebx ;组装段选择子部分pop ecxpop ebxretf ;-------------------------------------------------------------------------------
allocate_a_4k_page: ;分配一个4KB的页;输入：无;输出：EAX=页的物理地址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 ;没有可以分配的页，停机 .b2:shl eax,12 ;乘以4096（0x1000） pop edxpop ecxpop ebxret;-------------------------------------------------------------------------------
alloc_inst_a_page: ;分配一个页，并安装在当前活动的;层级分页结构中;输入：EBX=页的线性地址push eaxpush ebxpush esi;检查该线性地址所对应的页表是否存在mov esi,ebxand esi,0xffc00000shr esi,20 ;得到页目录索引，并乘以4 or esi,0xfffff000 ;页目录自身的线性地址+表内偏移 test dword [esi],0x00000001 ;P位是否为“1”。检查该线性地址是 jnz .b1 ;否已经有对应的页表;创建该线性地址所对应的页表 call allocate_a_4k_page ;分配一个页做为页表 or eax,0x00000007mov [esi],eax ;在页目录中登记该页表.b1:;开始访问该线性地址所对应的页表 mov esi,ebxshr esi,10and esi,0x003ff000 ;或者0xfffff000，因高10位是零 or esi,0xffc00000 ;得到该页表的线性地址;得到该线性地址在页表内的对应条目（页表项） and ebx,0x003ff000shr ebx,10 ;相当于右移12位，再乘以4or esi,ebx ;页表项的线性地址 call allocate_a_4k_page ;分配一个页，这才是要安装的页or eax,0x00000007mov [esi],eax pop esipop ebxpop eaxretf ;-------------------------------------------------------------------------------
create_copy_cur_pdir: ;创建新页目录，并复制当前页目录内容;输入：无;输出：EAX=新页目录的物理地址 push esipush edipush ebxpush ecxcall allocate_a_4k_page mov ebx,eaxor ebx,0x00000007mov [0xfffffff8],ebxinvlpg [0xfffffff8]mov esi,0xfffff000 ;ESI->当前页目录的线性地址mov edi,0xffffe000 ;EDI->新页目录的线性地址mov ecx,1024 ;ECX=要复制的目录项数cldrepe movsd pop ecxpop ebxpop edipop esiretf;-------------------------------------------------------------------------------
general_interrupt_handler: ;通用的中断处理过程push eaxmov al,0x20 ;中断结束命令EOI out 0xa0,al ;向从片发送 out 0x20,al ;向主片发送pop eaxiretd;-------------------------------------------------------------------------------
general_exception_handler: ;通用的异常处理过程mov ebx,excep_msgcall flat_4gb_code_seg_sel:put_stringhlt;-------------------------------------------------------------------------------
rtm_0x70_interrupt_handle: ;实时时钟中断处理过程pushadmov al,0x20 ;中断结束命令EOIout 0xa0,al ;向8259A从片发送out 0x20,al ;向8259A主片发送mov al,0x0c ;寄存器C的索引。且开放NMIout 0x70,alin al,0x71 ;读一下RTC的寄存器C，否则只发生一次中断;此处不考虑闹钟和周期性中断的情况;找当前任务（状态为忙的任务）在链表中的位置mov eax,tcb_chain .b0: ;EAX=链表头或当前TCB线性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一个TCB线性地址or ebx,ebxjz .irtn ;链表为空，或已到末尾，从中断返回cmp word [ebx+0x04],0xffff ;是忙任务（当前任务）？je .b1mov eax,ebx ;定位到下一个TCB（的线性地址）jmp .b0 ;将当前为忙的任务移到链尾.b1:mov ecx,[ebx] ;下游TCB的线性地址mov [eax],ecx ;将当前任务从链中拆除.b2: ;此时，EBX=当前任务的线性地址mov edx,[eax]or edx,edx ;已到链表尾端？jz .b3mov eax,edxjmp .b2.b3:mov [eax],ebx ;将忙任务的TCB挂在链表尾端mov dword [ebx],0x00000000 ;将忙任务的TCB标记为链尾;从链首搜索第一个空闲任务mov eax,tcb_chain.b4:mov eax,[eax]or eax,eax ;已到链尾（未发现空闲任务）jz .irtn ;未发现空闲任务，从中断返回cmp word [eax+0x04],0x0000 ;是空闲任务？jnz .b4;将空闲任务和当前任务的状态都取反not word [eax+0x04] ;设置空闲任务的状态为忙not word [ebx+0x04] ;设置当前任务（忙）的状态为空闲jmp far [eax+0x14] ;任务转换.irtn:popadiretd;-------------------------------------------------------------------------------
terminate_current_task: ;终止当前任务;注意，执行此例程时，当前任务仍在;运行中。此例程其实也是当前任务的;一部分 ;找当前任务（状态为忙的任务）在链表中的位置mov eax,tcb_chain.b0: ;EAX=链表头或当前TCB线性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一个TCB线性地址cmp word [ebx+0x04],0xffff ;是忙任务（当前任务）？je .b1mov eax,ebx ;定位到下一个TCB（的线性地址）jmp .b0.b1:mov word [ebx+0x04],0x3333 ;修改当前任务的状态为“退出”.b2:hlt ;停机，等待程序管理器恢复运行时，;将其回收 jmp .b2 ;------------------------------------------------------------------------------- pgdt dw 0 ;用于设置和修改GDT dd 0pidt dw 0dd 0;任务控制块链tcb_chain dd 0 core_tcb times 32 db 0 ;内核（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 $-page_bit_map;符号地址检索表salt:salt_1 db '@PrintString'times 256-($-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子过程用的查找表 core_buf times 512 db 0 ;内核用的缓冲区cpu_brnd0 db 0x0d,0x0a,' ',0cpu_brand times 52 db 0cpu_brnd1 db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0;-------------------------------------------------------------------------------
fill_descriptor_in_ldt: ;在LDT内安装一个新的描述符;输入：EDX:EAX=描述符; EBX=TCB基地址;输出：CX=描述符的选择子push eaxpush edxpush edimov edi,[ebx+0x0c] ;获得LDT基地址xor ecx,ecxmov cx,[ebx+0x0a] ;获得LDT界限inc cx ;LDT的总字节数，即新描述符偏移地址mov [edi+ecx+0x00],eaxmov [edi+ecx+0x04],edx ;安装描述符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: ;加载并重定位用户程序;输入: PUSH 逻辑扇区号; PUSH 任务控制块基地址;输出：无 pushadmov ebp,esp ;为访问通过堆栈传递的参数做准备;清空当前页目录的前半部分（对应低2GB的局部地址空间） mov ebx,0xfffff000xor esi,esi.b1:mov dword [ebx+esi*4],0x00000000inc esicmp esi,512jl .b1mov eax,cr3mov cr3,eax ;刷新TLB ;以下开始分配内存并加载用户程序mov eax,[ebp+40] ;从堆栈中取出用户程序起始扇区号mov ebx,core_buf ;读取程序头部数据call flat_4gb_code_seg_sel:read_hard_disk_0;以下判断整个程序有多大mov eax,[core_buf] ;程序尺寸mov ebx,eaxand ebx,0xfffff000 ;使之4KB对齐 add ebx,0x1000 test eax,0x00000fff ;程序的大小正好是4KB的倍数吗? cmovnz eax,ebx ;不是。使用凑整的结果mov ecx,eaxshr ecx,12 ;程序占用的总4KB页数 mov eax,[ebp+40] ;起始扇区号mov esi,[ebp+36] ;从堆栈中取得TCB的基地址.b2:alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存 push ecxmov ecx,8.b3:call flat_4gb_code_seg_sel:read_hard_disk_0 inc eaxloop .b3pop ecxloop .b2;在内核地址空间内创建用户任务的TSSalloc_core_linear ;宏：在内核的地址空间上分配内存;用户任务的TSS必须在全局空间上分配 mov [esi+0x14],ebx ;在TCB中填写TSS的线性地址 mov word [esi+0x12],103 ;在TCB中填写TSS的界限值 ;在用户任务的局部地址空间内创建LDT alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存mov [esi+0x0c],ebx ;填写LDT线性地址到TCB中 ;建立程序代码段描述符mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffff mov ecx,0x00c0f800 ;4KB粒度的代码段描述符，特权级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 ;设置选择子的特权级为3mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+76],cx ;填写TSS的CS域 ;建立程序数据段描述符mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffff mov ecx,0x00c0f200 ;4KB粒度的数据段描述符，特权级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 ;设置选择子的特权级为3mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+84],cx ;填写TSS的DS域 mov [ebx+72],cx ;填写TSS的ES域mov [ebx+88],cx ;填写TSS的FS域mov [ebx+92],cx ;填写TSS的GS域;将数据段作为用户任务的3特权级固有堆栈 alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+80],cx ;填写TSS的SS域mov edx,[esi+0x06] ;堆栈的高端线性地址 mov [ebx+56],edx ;填写TSS的ESP域 ;在用户任务的局部地址空间内创建0特权级堆栈alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c09200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级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 ;设置选择子的特权级为0mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+8],cx ;填写TSS的SS0域mov edx,[esi+0x06] ;堆栈的高端线性地址mov [ebx+4],edx ;填写TSS的ESP0域 ;在用户任务的局部地址空间内创建1特权级堆栈alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c0b200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级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 ;设置选择子的特权级为1mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+16],cx ;填写TSS的SS1域mov edx,[esi+0x06] ;堆栈的高端线性地址mov [ebx+12],edx ;填写TSS的ESP1域 ;在用户任务的局部地址空间内创建2特权级堆栈alloc_user_linear ;宏：在用户任务地址空间上分配内存mov eax,0x00000000mov ebx,0x000fffffmov ecx,0x00c0d200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级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 ;设置选择子的特权级为2mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+24],cx ;填写TSS的SS2域mov edx,[esi+0x06] ;堆栈的高端线性地址mov [ebx+20],edx ;填写TSS的ESP2域 ;重定位U-SALT cldmov ecx,[0x0c] ;U-SALT条目数 mov edi,[0x08] ;U-SALT在4GB空间内的偏移 .b4:push ecxpush edimov ecx,salt_itemsmov esi,salt.b5:push edipush esipush ecxmov ecx,64 ;检索表中，每条目的比较次数 repe cmpsd ;每次比较4字节 jnz .b6mov eax,[esi] ;若匹配，则esi恰好指向其后的地址mov [edi-256],eax ;将字符串改写成偏移地址 mov ax,[esi+4]or ax,0000000000000011B ;以用户程序自己的特权级使用调用门;故RPL=3 mov [edi-252],ax ;回填调用门选择子 .b6:pop ecxpop esiadd esi,salt_item_lenpop edi ;从头比较 loop .b5pop ediadd edi,256pop ecxloop .b4;在GDT中登记LDT描述符mov esi,[ebp+36] ;从堆栈中取得TCB的基地址mov eax,[esi+0x0c] ;LDT的起始线性地址movzx ebx,word [esi+0x0a] ;LDT段界限mov ecx,0x00408200 ;LDT描述符，特权级0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [esi+0x10],cx ;登记LDT选择子到TCB中mov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov [ebx+96],cx ;填写TSS的LDT域 mov word [ebx+0],0 ;反向链=0mov dx,[esi+0x12] ;段长度（界限）mov [ebx+102],dx ;填写TSS的I/O位图偏移域 mov word [ebx+100],0 ;T=0mov eax,[0x04] ;从任务的4GB地址空间获取入口点 mov [ebx+32],eax ;填写TSS的EIP域 pushfdpop edxmov [ebx+36],edx ;填写TSS的EFLAGS域 ;在GDT中登记TSS描述符mov eax,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的起始线性地址movzx ebx,word [esi+0x12] ;段长度（界限）mov ecx,0x00408900 ;TSS描述符，特权级0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [esi+0x18],cx ;登记TSS选择子到TCB;创建用户任务的页目录;注意！页的分配和使用是由页位图决定的，可以不占用线性地址空间 call flat_4gb_code_seg_sel:create_copy_cur_pdirmov ebx,[esi+0x14] ;从TCB中获取TSS的线性地址mov dword [ebx+28],eax ;填写TSS的CR3(PDBR)域popadret 8 ;丢弃调用本过程前压入的参数 ;-------------------------------------------------------------------------------
append_to_tcb_link: ;在TCB链上追加任务控制块;输入：ECX=TCB线性基地址clipush eaxpush ebxmov eax,tcb_chain.b0: ;EAX=链表头或当前TCB线性地址mov ebx,[eax] ;EBX=下一个TCB线性地址or ebx,ebxjz .b1 ;链表为空，或已到末尾mov eax,ebx ;定位到下一个TCB（的线性地址）jmp .b0.b1:mov [eax],ecxmov dword [ecx],0x00000000 ;当前TCB指针域清零，以指示这是最;后一个TCBpop ebxpop eaxstiret;-------------------------------------------------------------------------------
start:;创建中断描述符表IDT;在此之前，禁止调用put_string过程，以及任何含有sti指令的过程。;前20个向量是处理器异常使用的mov eax,general_exception_handler ;门代码在段内偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;门代码所在段的选择子mov cx,0x8e00 ;32位中断门，0特权级call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址xor esi,esi.idt0:mov [ebx+esi*8],eaxmov [ebx+esi*8+4],edxinc esicmp esi,19 ;安装前20个异常中断处理过程jle .idt0;其余为保留或硬件使用的中断向量mov eax,general_interrupt_handler ;门代码在段内偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;门代码所在段的选择子mov cx,0x8e00 ;32位中断门，0特权级call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址.idt1:mov [ebx+esi*8],eaxmov [ebx+esi*8+4],edxinc esicmp esi,255 ;安装普通的中断处理过程jle .idt1;设置实时时钟中断处理过程mov eax,rtm_0x70_interrupt_handle ;门代码在段内偏移地址mov bx,flat_4gb_code_seg_sel ;门代码所在段的选择子mov cx,0x8e00 ;32位中断门，0特权级call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptormov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址mov [ebx+0x70*8],eaxmov [ebx+0x70*8+4],edx;准备开放中断mov word [pidt],256*8-1 ;IDT的界限mov dword [pidt+2],idt_linear_addresslidt [pidt] ;加载中断描述符表寄存器IDTR;设置8259A中断控制器mov al,0x11out 0x20,al ;ICW1：边沿触发/级联方式mov al,0x20out 0x21,al ;ICW2:起始中断向量mov al,0x04out 0x21,al ;ICW3:从片级联到IR2mov al,0x01out 0x21,al ;ICW4:非总线缓冲，全嵌套，正常EOImov al,0x11out 0xa0,al ;ICW1：边沿触发/级联方式mov al,0x70out 0xa1,al ;ICW2:起始中断向量mov al,0x04out 0xa1,al ;ICW3:从片级联到IR2mov al,0x01out 0xa1,al ;ICW4:非总线缓冲，全嵌套，正常EOI;设置和时钟中断相关的硬件 mov al,0x0b ;RTC寄存器Bor al,0x80 ;阻断NMIout 0x70,almov al,0x12 ;设置寄存器B，禁止周期性中断，开放更out 0x71,al ;新结束后中断，BCD码，24小时制in al,0xa1 ;读8259从片的IMR寄存器and al,0xfe ;清除bit 0(此位连接RTC)out 0xa1,al ;写回此寄存器mov al,0x0cout 0x70,alin al,0x71 ;读RTC寄存器C，复位未决的中断状态sti ;开放硬件中断mov ebx,message_0call flat_4gb_code_seg_sel:put_string;显示处理器品牌信息 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 ;显示处理器品牌信息 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mov edi,salt ;C-SALT表的起始位置 mov ecx,salt_items ;C-SALT表的条目数量 .b4:push ecx mov eax,[edi+256] ;该条目入口点的32位偏移地址 mov bx,[edi+260] ;该条目入口点的段选择子 mov cx,1_11_0_1100_000_00000B ;特权级3的调用门(3以上的特权级才;允许访问)，0个参数(因为用寄存器;传递参数，而没有用栈) call flat_4gb_code_seg_sel:make_gate_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [edi+260],cx ;将返回的门描述符选择子回填add edi,salt_item_len ;指向下一个C-SALT条目 pop ecxloop .b4;对门进行测试 mov ebx,message_1call far [salt_1+256] ;通过门显示信息(偏移量将被忽略) ;初始化创建程序管理器任务的任务控制块TCBmov word [core_tcb+0x04],0xffff ;任务状态：忙碌mov dword [core_tcb+0x06],0x80100000 ;内核虚拟空间的分配从这里开始。mov word [core_tcb+0x0a],0xffff ;登记LDT初始的界限到TCB中（未使用）mov ecx,core_tcbcall append_to_tcb_link ;将此TCB添加到TCB链中;为程序管理器的TSS分配内存空间alloc_core_linear ;宏：在内核的虚拟地址空间分配内存;在程序管理器的TSS中设置必要的项目 mov word [ebx+0],0 ;反向链=0mov eax,cr3mov dword [ebx+28],eax ;登记CR3(PDBR)mov word [ebx+96],0 ;没有LDT。处理器允许没有LDT的任务。mov word [ebx+100],0 ;T=0mov word [ebx+102],103 ;没有I/O位图。0特权级事实上不需要。;创建程序管理器的TSS描述符，并安装到GDT中 mov eax,ebx ;TSS的起始线性地址mov ebx,103 ;段长度（界限）mov ecx,0x00408900 ;TSS描述符，特权级0call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptorcall flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptormov [core_tcb+0x18],cx ;登记内核任务的TSS选择子到其TCB;任务寄存器TR中的内容是任务存在的标志，该内容也决定了当前任务是谁。;下面的指令为当前正在执行的0特权级任务“程序管理器”后补手续（TSS）。ltr cx;现在可认为“程序管理器”任务正执行中;创建用户任务的任务控制块 alloc_core_linear ;宏：在内核的虚拟地址空间分配内存mov word [ebx+0x04],0 ;任务状态：空闲 mov dword [ebx+0x06],0 ;用户任务局部空间的分配从0开始。mov word [ebx+0x0a],0xffff ;登记LDT初始的界限到TCB中push dword 50 ;用户程序位于逻辑50扇区push ebx ;压入任务控制块起始线性地址 call load_relocate_programmov ecx,ebx call append_to_tcb_link ;将此TCB添加到TCB链中;创建用户任务的任务控制块alloc_core_linear ;宏：在内核的虚拟地址空间分配内存mov word [ebx+0x04],0 ;任务状态：空闲mov dword [ebx+0x06],0 ;用户任务局部空间的分配从0开始。mov word [ebx+0x0a],0xffff ;登记LDT初始的界限到TCB中push dword 100 ;用户程序位于逻辑100扇区push ebx ;压入任务控制块起始线性地址call load_relocate_programmov ecx,ebxcall append_to_tcb_link ;将此TCB添加到TCB链中.core:mov ebx,core_msg0call flat_4gb_code_seg_sel:put_string;这里可以编写回收已终止任务内存的代码jmp .corecore_code_end:;-------------------------------------------------------------------------------
SECTION core_trail
;-------------------------------------------------------------------------------
core_end:
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