保護(hù)模式——LDT

可以將一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)所用到的所有東西都封裝在一個(gè)LDT中。

step1.增加一個(gè)32位的代碼段:LABEL_CODE_A

step2.增加一個(gè)段,內(nèi)容是一個(gè)描述表(LDT),添加一個(gè)描述增加代碼段的代碼段描述符。注意,涉及的選擇子的TI位是1。

step3.在GDT中增加一個(gè)描述符,用以描述這個(gè)LDT,同時(shí)要定義其描述符

step4.增加新添的描述符的初始化代碼,主要是針對(duì)段基址

step5.用新加的LDT描述的局部任務(wù)準(zhǔn)備

step6.使用前用lldt指令加載ldtr,用jmp指令跳轉(zhuǎn)等方式運(yùn)行


保護(hù)模式中保護(hù)二字到底是什么含義?

answer:在描述符中段基址和段界限定義了一個(gè)段的范圍,對(duì)超越段界限之外的地址的訪問是被禁止的。

? ? ? ? ? ? ? ? 段屬性規(guī)定和限制了段的行為和性質(zhì)。



; ==========================================

; pmtest3.asm

; 編譯方法:nasm pmtest3.asm -o pmtest3.com

; ==========================================

%include "pm.inc" ; 常量, 宏, 以及一些說明

org 0100h

jmp LABEL_BEGIN


[SECTION .gdt]

; GDT

;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 段基址,? ? ? 段界限? ? , 屬性

LABEL_GDT:? ? ? ? Descriptor? ? ? 0,? ? ? ? ? ? ? ? 0, 0? ? ; 空描述符

LABEL_DESC_NORMAL: Descriptor? ? ? 0,? ? ? ? ? ? 0ffffh, DA_DRW ; Normal 描述符

LABEL_DESC_CODE32: Descriptor? ? ? 0,? SegCode32Len - 1, DA_C + DA_32 ; 非一致代碼段, 32

LABEL_DESC_CODE16: Descriptor? ? ? 0,? ? ? ? ? ? 0ffffh, DA_C ; 非一致代碼段, 16

LABEL_DESC_DATA:? Descriptor? ? ? 0,? ? ? DataLen - 1, DA_DRW+DA_DPL1 ; Data

LABEL_DESC_STACK:? Descriptor? ? ? 0,? ? ? ? TopOfStack, DA_DRWA + DA_32; Stack, 32 位

LABEL_DESC_LDT:? ? Descriptor? ? ? 0,? ? ? ? LDTLen - 1, DA_LDT ; LDT

LABEL_DESC_VIDEO:? Descriptor 0B8000h,? ? ? ? ? ? 0ffffh, DA_DRW ; 顯存首地址

; GDT 結(jié)束

GdtLen equ $ - LABEL_GDT ; GDT長度

GdtPtr dw GdtLen - 1 ; GDT界限

dd 0 ; GDT基地址

; GDT 選擇子

SelectorNormal equ LABEL_DESC_NORMAL - LABEL_GDT

SelectorCode32 equ LABEL_DESC_CODE32 - LABEL_GDT

SelectorCode16 equ LABEL_DESC_CODE16 - LABEL_GDT

SelectorData equ LABEL_DESC_DATA - LABEL_GDT

SelectorStack equ LABEL_DESC_STACK - LABEL_GDT

SelectorLDT equ LABEL_DESC_LDT - LABEL_GDT

SelectorVideo equ LABEL_DESC_VIDEO - LABEL_GDT

; END of [SECTION .gdt]


[SECTION .data1] ; 數(shù)據(jù)段

ALIGN 32

[BITS 32]

LABEL_DATA:

SPValueInRealMode dw 0

; 字符串

PMMessage: db "In Protect Mode now. ^-^", 0 ; 進(jìn)入保護(hù)模式后顯示此字符串

OffsetPMMessage equ PMMessage - $$

StrTest: db "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ", 0

OffsetStrTest equ StrTest - $$

DataLen equ $ - LABEL_DATA

; END of [SECTION .data1]


; 全局堆棧段

[SECTION .gs]

ALIGN 32

[BITS 32]

LABEL_STACK:

times 512 db 0

TopOfStack equ $ - LABEL_STACK - 1

; END of [SECTION .gs]


[SECTION .s16]

[BITS 16]

LABEL_BEGIN:

? ? ? ? mov ax, cs

? ? ? ? mov ds, ax

? ? ? ? mov es, ax

? ? ? ? mov ss, ax

? ? ? ? mov sp, 0100h

? ? ? ? mov [LABEL_GO_BACK_TO_REAL+3], ax

? ? ? ? mov [SPValueInRealMode], sp

? ? ? ? ; 初始化 16 位代碼段描述符

? ? ? ? mov ax, cs

? ? ? ? movzx eax, ax

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_SEG_CODE16

? ? ? ? mov word [LABEL_DESC_CODE16 + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 7], ah

? ? ? ? ; 初始化 32 位代碼段描述符

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, cs

? ? ? ? shl eax, 4?

? ? ? ? add eax, LABEL_SEG_CODE32

? ? ? ? mov word [LABEL_DESC_CODE32 + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 7], ah

? ? ? ? ; 初始化數(shù)據(jù)段描述符

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, ds

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_DATA

? ? ? ? mov word [LABEL_DESC_DATA + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_DATA + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_DATA + 7], ah

? ? ? ? ; 初始化堆棧段描述符

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, ds

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_STACK

? ? ? ? mov word [LABEL_DESC_STACK + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_STACK + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_STACK + 7], ah

? ? ? ? ; 初始化 LDT 在 GDT 中的描述符

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, ds

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_LDT

? ? ? ? mov word [LABEL_DESC_LDT + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_LDT + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_DESC_LDT + 7], ah

? ? ? ? ; 初始化 LDT 中的描述符

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, ds

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_CODE_A

? ? ? ? mov word [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 2], ax

? ? ? ? shr eax, 16

? ? ? ? mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 4], al

? ? ? ? mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 7], ah

? ? ? ? ; 為加載 GDTR 作準(zhǔn)備

? ? ? ? xor eax, eax

? ? ? ? mov ax, ds

? ? ? ? shl eax, 4

? ? ? ? add eax, LABEL_GDT ; eax <- gdt 基地址

? ? ? ? mov dword [GdtPtr + 2], eax ; [GdtPtr + 2] <- gdt 基地址

? ? ? ? ; 加載 GDTR

? ? ? ? lgdt [GdtPtr]

? ? ? ? ; 關(guān)中斷

? ? ? ? cli

? ? ? ? ; 打開地址線A20

? ? ? ? in al, 92h

? ? ? ? or al, 00000010b

? ? ? ? out 92h, al

? ? ? ? ; 準(zhǔn)備切換到保護(hù)模式

? ? ? ? mov eax, cr0

? ? ? ? or eax, 1

? ? ? ? mov cr0, eax

? ? ? ? ; 真正進(jìn)入保護(hù)模式

? ? ? ? jmp dword SelectorCode32:0 ; 執(zhí)行這一句會(huì)把 SelectorCode32 裝入 cs, 并跳轉(zhuǎn)到 Code32Selector:0? 處

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

LABEL_REAL_ENTRY: ; 從保護(hù)模式跳回到實(shí)模式就到了這里

? ? ? ? mov ax, cs

? ? ? ? mov ds, ax

? ? ? ? mov es, ax

? ? ? ? mov ss, ax

? ? ? ? mov sp, [SPValueInRealMode] ? ?

? ? ? ? in al, 92h ; ? ? ? ? ? ? ? ?┓

? ? ? ? and al, 11111101b ; ┣ 關(guān)閉 A20 地址線

? ? ? ? out 92h, al ; ? ? ? ? ? ? ?┛

? ? ? ? sti ; 開中斷

? ? ? ? mov ax, 4c00h ; ┓

? ? ? ? int 21h ; ? ? ? ? ? ? ?┛回到 DOS

? ? ? ? ; END of [SECTION .s16]


[SECTION .s32]; 32 位代碼段. 由實(shí)模式跳入.

[BITS 32]

LABEL_SEG_CODE32:

? ? ? ? mov ax, SelectorData

? ? ? ? mov ds, ax ; 數(shù)據(jù)段選擇子

? ? ? ? mov ax, SelectorVideo

? ? ? ? mov gs, ax ; 視頻段選擇子

? ? ? ? mov ax, SelectorStack

? ? ? ? mov ss, ax ; 堆棧段選擇子

? ? ? ? mov esp, TopOfStack

? ? ? ? ; 下面顯示一個(gè)字符串

? ? ? ? mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底? ? 1100: 紅字

? ? ? ? xor esi, esi

? ? ? ? xor edi, edi

? ? ? ? mov esi, OffsetPMMessage ; 源數(shù)據(jù)偏移

? ? ? ? mov edi, (80 * 10 + 0) * 2 ; 目的數(shù)據(jù)偏移。屏幕第 10 行, 第 0 列。

? ? ? ? cld

.1:

? ? ? ? lodsb

? ? ? ? test al, al

? ? ? ? jz .2

? ? ? ?mov [gs:edi], ax

? ? ? ?add edi, 2

? ? ? ?jmp .1

.2: ; 顯示完畢

? ? ? ? call DispReturn

? ? ? ? ; Load LDT

? ? ? ? mov ax, SelectorLDT

? ? ? ? lldt ax

? ? ? ? jmp SelectorLDTCodeA:0 ; 跳入局部任務(wù)

; ------------------------------------------------------------------------

DispReturn:

? ? ? ? push eax

? ? ? ? push ebx

? ? ? ? mov eax, edi

? ? ? ? mov bl, 160 ?

? ? ? ? div bl

? ? ? ? and eax, 0FFh

? ? ? ? inc eax

? ? ? ? mov bl, 160

? ? ? ? mul bl

? ? ? ? mov edi, eax

? ? ? ? pop ebx

? ? ? ? pop eax

? ? ? ? ret

? ? ? ? ; DispReturn 結(jié)束---------------------------------------------------------

? ? ? ? SegCode32Len equ $ - LABEL_SEG_CODE32

; END of [SECTION .s32]


; 16 位代碼段. 由 32 位代碼段跳入, 跳出后到實(shí)模式

[SECTION .s16code]

ALIGN 32

[BITS 16]

LABEL_SEG_CODE16:

? ? ? ? ?; 跳回實(shí)模式:

? ? ? ? mov ax, SelectorNormal

? ? ? ? mov ds, ax

? ? ? ? mov es, ax

? ? ? ? mov fs, ax

? ? ? ? mov gs, ax

? ? ? ? mov ss, ax

? ? ? ? mov eax, cr0

? ? ? ? and al, 11111110b

? ? ? ? mov cr0, eax

LABEL_GO_BACK_TO_REAL:

? ? ? ? jmp 0:LABEL_REAL_ENTRY ; 段地址會(huì)在程序開始處被設(shè)置成正確的值

Code16Len equ $ - LABEL_SEG_CODE16

; END of [SECTION .s16code]


; LDT

[SECTION .ldt]

ALIGN 32

LABEL_LDT:

;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 段基址? ? ? 段界限? ? ? 屬性

LABEL_LDT_DESC_CODEA: Descriptor 0, CodeALen - 1, DA_C + DA_32 ; Code, 32 位

LDTLen equ $ - LABEL_LDT

; LDT 選擇子

SelectorLDTCodeA equ LABEL_LDT_DESC_CODEA - LABEL_LDT + SA_TIL

; END of [SECTION .ldt]


; CodeA (LDT, 32 位代碼段)

[SECTION .la]

ALIGN 32

[BITS 32]

LABEL_CODE_A:

? ? ? ? mov ax, SelectorVideo

? ? ? ? mov gs, ax ; 視頻段選擇子(目的)

? ? ? ? mov edi, (80 * 12 + 0) * 2 ; 屏幕第 10 行, 第 0 列。

? ? ? ? mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底? ? 1100: 紅字

? ? ? ? mov al, 'L'

? ? ? ? mov [gs:edi], ax

? ? ? ? ; 準(zhǔn)備經(jīng)由16位代碼段跳回實(shí)模式

? ? ? ? jmp SelectorCode16:0

CodeALen equ $ - LABEL_CODE_A

; END of [SECTION .la]


一、lldt

? ? lldt負(fù)責(zé)加載ldtr,它的操作數(shù)是一個(gè)選擇子,這個(gè)選擇子對(duì)應(yīng)的就是用來描述LDT的那個(gè)描述符。?

? ? SA_TIL將選擇子的TI置位為1,表明系統(tǒng)將從當(dāng)前LDT中尋找相應(yīng)描述符。


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