本文是以下几篇文章对应的微型内核代码汇编代码：
;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],0x1000
call 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],0x1000
call 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#00
core_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 ebx
push ecx
cli ;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_char
inc ebx
jmp .getc
.exit:
sti ;硬件操作完毕，开放中断
pop ecx
pop ebx
retf ;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,0x3d4
mov al,0x0e
out dx,al
inc dx ;0x3d5
in al,dx ;高字
mov ah,al
dec dx ;0x3d4
mov al,0x0f
out dx,al
inc dx ;0x3d5
in 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,80
div bl
mul bl
mov bx,ax
jmp .set_cursor
.put_0a:
cmp cl,0x0a ;换行符？
jnz .put_other
add bx,80 ;增加一行
jmp .roll_screen
.put_other: ;正常显示字符
shl bx,1
mov [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,1
inc bx
.roll_screen:
cmp bx,2000 ;光标超出屏幕？滚屏
jl .set_cursor
cld
mov esi,0x800b80a0 ;小心！32位模式下movsb/w/d
mov edi,0x800b8000 ;使用的是esi/edi/ecx
mov ecx,1920
rep movsd
mov 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],0x0720
add bx,2
loop .cls
mov bx,1920
.set_cursor:
mov dx,0x3d4
mov al,0x0e
out dx,al
inc dx ;0x3d5
mov al,bh
out dx,al
dec dx ;0x3d4
mov al,0x0f
out dx,al
inc dx ;0x3d5
mov al,bl
out dx,al
popad
ret
;-------------------------------------------------------------------------------
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+512
cli
push eax
push ecx
push edx
push eax
mov dx,0x1f2
mov al,1
out dx,al ;读取的扇区数
inc dx ;0x1f3
pop eax
out dx,al ;LBA地址7~0
inc dx ;0x1f4
mov cl,8
shr eax,cl
out dx,al ;LBA地址15~8
inc dx ;0x1f5
shr eax,cl
out dx,al ;LBA地址23~16
inc dx ;0x1f6
shr eax,cl
or al,0xe0 ;第一硬盘 LBA地址27~24
out dx,al
inc dx ;0x1f7
mov al,0x20 ;读命令
out dx,al
.waits:
in al,dx
and al,0x88
cmp al,0x08
jnz .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,dx
mov [ebx],ax
add ebx,2
loop .readw
pop edx
pop ecx
pop eax
sti
retf ;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
pushad
mov ebx,bin_hex ;指向核心地址空间内的转换表
mov ecx,8
.xlt:
rol edx,4
mov eax,edx
and eax,0x0000000f
xlat
push ecx
mov cl,al
call put_char
pop ecx
loop .xlt
popad
retf
;-------------------------------------------------------------------------------
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 eax
push ebx
push edx
sgdt [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],eax
mov [ebx+4],edx
add 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,dx
mov bx,8
div bx ;除以8，去掉余数
mov cx,ax
shl cx,3 ;将索引号移到正确位置
pop edx
pop ebx
pop eax
retf
;-------------------------------------------------------------------------------
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,eax
shl eax,16
or 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,8
bswap edx ;装配基址的31~24和23~16 (80486+)
xor bx,bx
or 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 ebx
push ecx
mov edx,eax
and edx,0xffff0000 ;得到偏移地址高16位
or dx,cx ;组装属性部分到EDX
and 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 ecx
pop ebx
retf
;-------------------------------------------------------------------------------
allocate_a_4k_page: ;分配一个4KB的页
;输入：无
;输出：EAX=页的物理地址
push ebx
push ecx
push edx
xor eax,eax
.b1:
bts [page_bit_map],eax
jnc .b2
inc eax
cmp eax,page_map_len*8
jl .b1
mov ebx,message_3
call flat_4gb_code_seg_sel:put_string
hlt ;没有可以分配的页，停机
.b2:
shl eax,12 ;乘以4096（0x1000）
pop edx
pop ecx
pop ebx
ret
;-------------------------------------------------------------------------------
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 eax
push ebx
push esi
;检查该线性地址所对应的页表是否存在
mov esi,ebx
and esi,0xffc00000
shr 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,0x00000007
mov [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,ebx
shr esi,10
and 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,0x003ff000
shr ebx,10 ;相当于右移12位，再乘以4
or 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,0x00000007
mov [esi],eax
pop esi
pop ebx
pop eax
retf
;-------------------------------------------------------------------------------
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 esi
push edi
push ebx
push ecx
call allocate_a_4k_page
mov ebx,eax
or ebx,0x00000007
mov [0xfffffff8],ebx
invlpg [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
cld
repe movsd
pop ecx
pop ebx
pop edi
pop esi
retf
;-------------------------------------------------------------------------------
general_interrupt_handler: ;通用的中断处理过程
push eax
mov 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 eax
iretd
;-------------------------------------------------------------------------------
general_exception_handler: ;通用的异常处理过程
mov ebx,excep_msg
call flat_4gb_code_seg_sel:put_string
hlt
;-------------------------------------------------------------------------------
rtm_0x70_interrupt_handle: ;实时时钟中断处理过程
pushad
mov al,0x20 ;中断结束命令EOI
out 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NMI
out 0x70,al
in 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,ebx
jz .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 .b1
mov 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 .b3
mov eax,edx
jmp .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:
popad
iretd
;-------------------------------------------------------------------------------
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 .b1
mov 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 0
pidt dw 0
dd 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TCB
page_bit_map db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x55,0x55
db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
db 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
db 0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55
db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
page_map_len equ $-page_bit_map
;符号地址检索表
salt:
salt_1 db '@PrintString'
times 256-($-salt_1) db 0
dd put_string
dw flat_4gb_code_seg_sel
salt_2 db '@ReadDiskData'
times 256-($-salt_2) db 0
dd read_hard_disk_0
dw flat_4gb_code_seg_sel
salt_3 db '@PrintDwordAsHexString'
times 256-($-salt_3) db 0
dd put_hex_dword
dw flat_4gb_code_seg_sel
salt_4 db '@TerminateProgram'
times 256-($-salt_4) db 0
dd terminate_current_task
dw flat_4gb_code_seg_sel
salt_item_len equ $-salt_4
salt_items equ ($-salt)/salt_item_len
excep_msg db '********Exception encounted********',0
message_0 db ' Working in system core with protection '
db 'and paging are all enabled.System core is mapped '
db 'to address 0x80000000.',0x0d,0x0a,0
message_1 db ' System wide CALL-GATE mounted.',0x0d,0x0a,0
message_3 db '********No more pages********',0
core_msg0 db ' System core task running!',0x0d,0x0a,0
bin_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,' ',0
cpu_brand times 52 db 0
cpu_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 eax
push edx
push edi
mov edi,[ebx+0x0c] ;获得LDT基地址
xor ecx,ecx
mov 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],eax
mov [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TCB
mov ax,cx
xor dx,dx
mov cx,8
div cx
mov cx,ax
shl 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 edi
pop edx
pop eax
ret
;-------------------------------------------------------------------------------
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
pushad
mov 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,0xfffff000
xor esi,esi
.b1:
mov dword [ebx+esi*4],0x00000000
inc esi
cmp esi,512
jl .b1
mov eax,cr3
mov 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,eax
and 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,eax
shr 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 ecx
mov ecx,8
.b3:
call flat_4gb_code_seg_sel:read_hard_disk_0
inc eax
loop .b3
pop ecx
loop .b2
;在内核地址空间内创建用户任务的TSS
alloc_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,0x00000000
mov ebx,0x000fffff
mov ecx,0x00c0f800 ;4KB粒度的代码段描述符，特权级3
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
mov ebx,esi ;TCB的基地址
call fill_descriptor_in_ldt
or cx,0000_0000_0000_0011B ;设置选择子的特权级为3
mov 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,0x00000000
mov ebx,0x000fffff
mov ecx,0x00c0f200 ;4KB粒度的数据段描述符，特权级3
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
mov ebx,esi ;TCB的基地址
call fill_descriptor_in_ldt
or cx,0000_0000_0000_0011B ;设置选择子的特权级为3
mov 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,0x00000000
mov ebx,0x000fffff
mov ecx,0x00c09200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级0
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
mov ebx,esi ;TCB的基地址
call fill_descriptor_in_ldt
or cx,0000_0000_0000_0000B ;设置选择子的特权级为0
mov 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,0x00000000
mov ebx,0x000fffff
mov ecx,0x00c0b200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级1
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
mov ebx,esi ;TCB的基地址
call fill_descriptor_in_ldt
or cx,0000_0000_0000_0001B ;设置选择子的特权级为1
mov 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,0x00000000
mov ebx,0x000fffff
mov ecx,0x00c0d200 ;4KB粒度的堆栈段描述符，特权级2
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
mov ebx,esi ;TCB的基地址
call fill_descriptor_in_ldt
or cx,0000_0000_0000_0010B ;设置选择子的特权级为2
mov 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
cld
mov ecx,[0x0c] ;U-SALT条目数
mov edi,[0x08] ;U-SALT在4GB空间内的偏移
.b4:
push ecx
push edi
mov ecx,salt_items
mov esi,salt
.b5:
push edi
push esi
push ecx
mov ecx,64 ;检索表中，每条目的比较次数
repe cmpsd ;每次比较4字节
jnz .b6
mov 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 ecx
pop esi
add esi,salt_item_len
pop edi ;从头比较
loop .b5
pop edi
add edi,256
pop ecx
loop .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0
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
call flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
mov [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=0
mov 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=0
mov 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
pushfd
pop edx
mov [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0
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
call flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
mov [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_pdir
mov 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
popad
ret 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
cli
push eax
push ebx
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,ebx
jz .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],ecx
mov dword [ecx],0x00000000 ;当前TCB指针域清零，以指示这是最
;后一个TCB
pop ebx
pop eax
sti
ret
;-------------------------------------------------------------------------------
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_descriptor
mov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址
xor esi,esi
.idt0:
mov [ebx+esi*8],eax
mov [ebx+esi*8+4],edx
inc esi
cmp 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_descriptor
mov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址
.idt1:
mov [ebx+esi*8],eax
mov [ebx+esi*8+4],edx
inc esi
cmp 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_descriptor
mov ebx,idt_linear_address ;中断描述符表的线性地址
mov [ebx+0x70*8],eax
mov [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_address
lidt [pidt] ;加载中断描述符表寄存器IDTR
;设置8259A中断控制器
mov al,0x11
out 0x20,al ;ICW1：边沿触发/级联方式
mov al,0x20
out 0x21,al ;ICW2:起始中断向量
mov al,0x04
out 0x21,al ;ICW3:从片级联到IR2
mov al,0x01
out 0x21,al ;ICW4:非总线缓冲，全嵌套，正常EOI
mov al,0x11
out 0xa0,al ;ICW1：边沿触发/级联方式
mov al,0x70
out 0xa1,al ;ICW2:起始中断向量
mov al,0x04
out 0xa1,al ;ICW3:从片级联到IR2
mov al,0x01
out 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B
or al,0x80 ;阻断NMI
out 0x70,al
mov 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,0x0c
out 0x70,al
in 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_0
call flat_4gb_code_seg_sel:put_string
;显示处理器品牌信息
mov eax,0x80000002
cpuid
mov [cpu_brand + 0x00],eax
mov [cpu_brand + 0x04],ebx
mov [cpu_brand + 0x08],ecx
mov [cpu_brand + 0x0c],edx
mov eax,0x80000003
cpuid
mov [cpu_brand + 0x10],eax
mov [cpu_brand + 0x14],ebx
mov [cpu_brand + 0x18],ecx
mov [cpu_brand + 0x1c],edx
mov eax,0x80000004
cpuid
mov [cpu_brand + 0x20],eax
mov [cpu_brand + 0x24],ebx
mov [cpu_brand + 0x28],ecx
mov [cpu_brand + 0x2c],edx
mov ebx,cpu_brnd0 ;显示处理器品牌信息
call flat_4gb_code_seg_sel:put_string
mov ebx,cpu_brand
call flat_4gb_code_seg_sel:put_string
mov ebx,cpu_brnd1
call 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_descriptor
call flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
mov [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 ecx
loop .b4
;对门进行测试
mov ebx,message_1
call 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TCB
mov 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_tcb
call 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=0
mov eax,cr3
mov 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=0
mov 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0
call flat_4gb_code_seg_sel:make_seg_descriptor
call flat_4gb_code_seg_sel:set_up_gdt_descriptor
mov [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_program
mov 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_program
mov ecx,ebx
call append_to_tcb_link ;将此TCB添加到TCB链中
.core:
mov ebx,core_msg0
call 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 .core
core_code_end:
;-------------------------------------------------------------------------------
SECTION core_trail
;-------------------------------------------------------------------------------
core_end:
京公网安备 11010502036488号