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自己動手寫操作系統(tǒng)( 六 )

云知道


db 0x00
datasel equ $-gdt
data_gdt
dw 0x0ffff
dw 0x0000
db 0x00
db 0x092
db 0x0cf
db 0x00
videosel equ $-gdt
dw 3999
dw 0x8000 ; 基址是0xb8000
db 0x0b
db 0x92
db 0x00
db 0x00
gdt_end
times 510-($-$$) db 0
dw 0x0aa55
把上面的代碼存在一個(gè)名為abc.asm的文件之中，使用命令nasm abc.asm，將得出一個(gè)名為abc的文件 。然后插入軟盤，輸入命令：dd if=abc of=/dev/fd0 。該命令將把文件abc寫入到軟盤的第一扇區(qū)之中 。然后重新啟動系統(tǒng)，就會看到如下的信息：*Our os booting................
* A (棕色)
* Switching to protected mode....
* A (白色)
對代碼的解釋上面給出了所有的代碼，下面我對上述代碼做一些解釋 ?！?使用的函數(shù)下面是代碼中一些函數(shù)的說明：print_mesg 該子程序使用了BIOS中斷10h的功能13h，即向屏幕寫一字符串 。屬性控制是通過向一些寄存器中送入不同的值來實(shí)現(xiàn)的 。中斷10h是用于各種字符串操作，我們把子功能號13h送到ah中，用于指明要打印一個(gè)字符串 。al寄存器中的0說明了光標(biāo)返回的起始位置，0表示調(diào)用函數(shù)后光標(biāo)返回到下一行的行首 。如果al為1則表示光標(biāo)位于最后一個(gè)字符處 。顯存被分成了幾頁，在同一時(shí)刻只能顯示其中的一頁 。bh指明的是頁號；bl則指明要顯示字符的顏色；cx指明要顯示字符串的長度；dx指明光標(biāo)的位置(即起始的行和列) 。所有相關(guān)寄存器初始化完成以后，就可以調(diào)用BIOS中斷10h了 。get_key 使用中斷16h的子功能00h，從屏幕得到下一個(gè)字符 。clrscr 該函數(shù)使用了中斷10h的另外一個(gè)子功能06h，用于輸出開始前清屏 。初始化時(shí)給al中送入0 。寄存器cx和dx指明要清屏的屏幕范圍，在本例中是整個(gè)屏幕 。寄存器bh指明屏幕填充的顏色，在本例中是黑色 ?！?其它內(nèi)容程序一開始是一條短跳轉(zhuǎn)指令，跳到begin_boot處 。在實(shí)模式下，在此打印一個(gè)棕色的“A”，并且設(shè)置一個(gè)GDT 。切換到保護(hù)模式，并且打印一個(gè)白色的“A” 。這兩種模式使用的都是自己的尋址方法 。在實(shí)模式下，使用段寄存器gs指示顯存位置，我們使用的是CGA顯卡(默認(rèn)基址是0xb8000) 。在代碼中是不是漏了一個(gè)0呢？沒有，因?yàn)閷?shí)模式下會提供一個(gè)附加的0 。這種方式也被80386繼承下來了 。A的ASCⅡ是0x41，0x06指明了需要一個(gè)棕色的字符 。該顯示會一直持續(xù)直至按下任意鍵 。下面要在屏幕上顯示一句話，告訴使用者下面馬上要進(jìn)入保護(hù)模式了 。啟動到保護(hù)模式，在進(jìn)行切換時(shí)不希望此時(shí)有中斷的影響，故要關(guān)閉所有的中斷(使用cli來實(shí)現(xiàn)) 。然后對GDT初始化 。在整個(gè)切換過程中，對4個(gè)描述符進(jìn)行了初始化 。這些描述符對代碼段(code_gdt)、數(shù)據(jù)和堆棧段(data_gdt)，以及為了訪問顯存而對顯示段進(jìn)行初始化 。此外，還會對一個(gè)空描述符進(jìn)行初始化 。GDT的基址要加載至GDTR系統(tǒng)寄存器之中 。gdtr段的第一個(gè)字加載的是GDT的大小，在下一個(gè)雙字中則加載的是基址 。然后，lgdt指令把把gdt段加載至GDTR寄存器中 。現(xiàn)在已經(jīng)做好了切換到保護(hù)模式前的所有準(zhǔn)備 。最后一件事情就是把CR0寄存器的PE位置1 。不過，即使這樣還沒有處于保護(hù)模式狀態(tài)之下 。設(shè)置了PE位以后，還需要通過執(zhí)行JMP指令來清除處理器指令預(yù)取隊(duì)列 。在80386中，使用指令前總是先將其從內(nèi)存中取出，并且進(jìn)行解碼和尋址 。然而，當(dāng)進(jìn)入保護(hù)模式以后，預(yù)取指令信息(它還處于實(shí)地址模式)就無效了 。使用JMP指令的目的就是強(qiáng)迫處理器放棄無效的信息 。現(xiàn)在，已經(jīng)在保護(hù)模式下了 。那么，如何檢測是在保護(hù)模式狀態(tài)之下呢？讓我們來看一看屏幕上這個(gè)白色的字母A 。在這里，使用了數(shù)據(jù)段選擇符(datase1)對數(shù)據(jù)段和附加段進(jìn)行了初始化，使用顯示段選擇符(videose1)對gs進(jìn)行了初始化 。告示的字符“A”其ASCⅡ值和屬性位于[gs:0000]處，也就是b8000:0000處 。循環(huán)語句使得該字符一直在屏幕上顯示，直至重新啟動系統(tǒng) 。下一步要做的事現(xiàn)在，這個(gè)操作系統(tǒng)已經(jīng)工作在保護(hù)模式下了，但是實(shí)際上它并不實(shí)現(xiàn)什么具體的功能 。你可以在這個(gè)基礎(chǔ)上為它增加各種操作系統(tǒng)所具有的功能 。我們自己動手寫操作系統(tǒng)到此也就告一段落 。

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