学习笔记

使用教材（配书源码以及使用方法）
《一个64位操作系统的设计与实现》
http://www.ituring.com.cn/book/2450
https://www.jianshu.com/p/28f9713a9171

源码文件

• 第3章\程序\程序3-4\ loader.asm

1、进入保护模式前需要准备的系统数据结构

代码清单3-25　Line 29~40 ：开启保护模式需要的系统数据结构 GDT 表

[SECTION gdt]

LABEL_GDT:      dd  0,0
LABEL_DESC_CODE32:  dd  0x0000FFFF,0x00CF9A00
LABEL_DESC_DATA32:  dd  0x0000FFFF,0x00CF9200

GdtLen  equ $ - LABEL_GDT
GdtPtr  dw  GdtLen - 1
    dd  LABEL_GDT

SelectorCode32  equ LABEL_DESC_CODE32 - LABEL_GDT
SelectorData32  equ LABEL_DESC_DATA32 - LABEL_GDT

代码段和数据段的段基地址都设置在0x 0000 0000地址处
段限长为0x ffff ffff，即段可以索引 0~4 GB内存地址空间

CODE32 代码段 TYPE=1010 可读、可执行 DPL=00
DATA32 数据段 TYPE=0010 读、写 DPL=00

• GdtPtr dw 后面是表界限、dd后面是表基地址（在开启分页之前，线性地址就是物理地址）

• GDT单个表项占用八个字节
  

  GDT

• 段选择子

SelectorCode32 这里具体数值就是0x08
SelectorData32 这里具体数值就是0x10

• GDT表段描述符数值解读见参考资料

代码清单3-26　Line 712~721 ： 处理中断和异常需要 IDT 表

• 开辟一段内存空间留给IDT表用

;=======    tmp IDT

IDT:
    times   0x50    dq  0
IDT_END:

IDT_POINTER:
        dw  IDT_END - IDT - 1
        dd  IDT

• dq = double quad 8个字节

2、模式切换，从实模式到保护模式

代码清单3-27　Line 479~494 ：模式切换

• 在set the SVGA mode(VESA VBE)执行后继续执行

;=======    init IDT GDT goto protect mode 

    cli         ;======close interrupt

    db  0x66
    lgdt    [GdtPtr]

;   db  0x66
;   lidt    [IDT_POINTER]

    mov eax,    cr0
    or  eax,    1
    mov cr0,    eax 

    jmp dword SelectorCode32:GO_TO_TMP_Protect

• mov cr0, eax 执行后，就已经进入到保护模式

• jmp dword SelectorCode32:GO_TO_TMP_Protect ，jmp 代码段选择子:偏移 = jmp 0x08:xxxx，目的是改变处理器的执行流水线，进而使处理器加载执行保护模式的代码段

参考资料

• 段选择子 和 段描述符

[019][x86汇编语言]段描述符、段选择子格式（检测点11.1）
https://www.jianshu.com/p/0ec493a0287c

• 设置PE位，进入保护模式

cr0
https://wiki.osdev.org/CPU_Registers_x86-64#CR0