我正在编写一个基于OSDev Wiki和一些相关书籍的信息的操作系统 . 我发现在跳转到保护模式后,段初始化例程没有正确执行 . 这是我的第二阶段加载器和内核代码:
; stage2
; still -f bin
[org 0xd200] ; calculated by first stage loader
; GDTs are defined here
jmp entry
GDT_DESC_START:
GDT0:
dw 0 ; Limit 0~15
dw 0 ; Base 0~15
db 0 ; Base 16~23
db 0 ; Access Byte
db 0 ; Limit 16~19 + Flags
db 0 ; Base 24~31
DESCRIPTOR_CODE:
dw 0xffff ; Limit 0~15
CODE_BASE_AX dw 0 ; Base 0~15
CODE_BASE_EAHL db 0 ; Base 16~23
db 0x9a ; 1001 1011 - Vaild, ring 0, executable, strict, readable,
; accessed
db 0x9f; 1100 1111 - paging, 32-bit
CODE_BASE_EAHH db 0 ; Base 24~31
DESCRIPTOR_DATA:
dw 0xffff ; Limit 0~15
dw 0x0000 ; Base 0~15
db 0x00 ; Base 16~23
db 0x92 ; 1001 0011 - vaild, ring 0, data, forward, writable, accessed
db 0x9F ; 1100 1111 - 4KB, 32-bits
db 0x0 ; Base 24~31
; Note that in further development, VRAM descriptor should be
; created dynamically
; Base = 0x000b8000
DESCRIPTOR_VIDEO:
dw 0xffff
dw 0x8000
db 0x0b
db 0x92
db 0x4F
db 0x00
GDT_DESC_END:
GDTR0:
dw GDT_DESC_END - GDT_DESC_START - 1
dd GDT_DESC_START
SELECTOR_CODE equ DESCRIPTOR_CODE - GDT0
SELECTOR_DATA equ DESCRIPTOR_DATA - GDT0
SELECTOR_VIDEO equ DESCRIPTOR_VIDEO - GDT0
; --- code ------------
[bits 16]
entry:
cli
; open a20 gate
in al, 0x92
or al, 0x02
and al, ~1
out 0x92, al
; goto protected mode
; rewrite code descriptor
xor eax, eax
mov eax, entry_32
mov [CODE_BASE_AX], ax
shr eax, 16
mov [CODE_BASE_EAHH], ah
mov [CODE_BASE_EAHL], al
; load the gdt
lgdt [GDTR0]
mov eax, cr0
or eax, 1
mov cr0, eax
jmp dword SELECTOR_CODE:0 ; -> protected mode!!!
[bits 32]
entry_32:
mov ax, SELECTOR_DATA
mov ds, ax
mov ss, ax
mov ax, SELECTOR_VIDEO
mov gs, ax
; print a 'P'
xor ax, ax
mov edi, 0
mov ah, 0x07
mov al, 'P'
mov [gs:edi], ax
.sleep:
hlt
jmp .sleep
P
没有打印在屏幕上,我发现 GS=0
而不是 GS=0x18
. P
被写入线性地址 0x0
. 奇怪的是, HLT
循环正常工作 . 我是x86程序集的新手,所以我无法弄清楚问题出在哪里 . 代码有什么问题?怎么修好?
2 回答
潜在的错误
我相信你的大多数问题都源于你们某些GDT descriptors中的旗帜问题 . 在CODE描述符表中,您有:
应该是:
特别是
1100 1111
是0xcf
,而不是0x9f
. 您也可以使用二进制值定义DB,例如:通过这种方式使用二进制值可以减少错误并且更具可读性 .
在DATA描述符中,您有:
我相信应该是:
你的
0x9F
应该是0xCF
(11001111)其他考虑因素
进入保护模式后,最好设置SS:ESP . 像这样的代码可以工作:
0x90000
可以是任何有效的线性地址 . 由于某些指令如MOVSB需要设置ES,因此最好使用ES = DS . 如果您使用任何需要方向标志的指令,最好明确设置它 . 大多数代码都假定可以使用CLD指令设置的向前移动 .作为实验,您可以添加此代码以显示内存中的字符串 . 这将测试为DS生成的偏移按预期工作;并测试GS段是否指向0xb8000处彩色文本视频内存的基础 .
修订后的代码
修改后的stage2代码可能如下所示:
虽然你的问题没有第一阶段,但我为想要测试的读者提供了一个简单的问题:
可以使用以下命令将这些文件组装并构建到磁盘映像中:
代码段建议
虽然您设置CODE描述符的方式可行,但另一种方法是使用零基数 . 这可以通过以下方式实现:
entry_32
的偏移量:我们只使用0的描述符基数而不是0偏移量和非零描述符基数 . 然后我们可以使用标签
entry_32
的偏移量来表示ptr16:32 FAR JMP . 通过保持CS = DS = ES = SS,您可以通过使用从0开始的4gb线性地址空间来简化代码 . 保持一致可以避免将来潜在的编码错误 .从代码中,我看到你有:
这给出了GDT0的“长度” . 然后你打电话
不确定你的意图是什么,但我不认为那是你想要跳的地方 . 你想在哪里跳?