第4天

今天一开始也学最后学的用汇编写一个能被C语言调用的函数，函数名叫write_mem8,功能是在指定内容中写入特定的数据。这个函数有两个参数，第一个参数表示目标地址，第二个参数表示写入的数据。

这个函数最重要的功能就是往指定的内存地址中写入数据，那么用C语言可不可能也指定一个内存地址呢？其实是可以的，使用C语言中指针的概念就可以了。C语言中所谓的指针其是就是平时所谓的内存地址。比如想要往0xa0000内存地址中写入数据，可以这样：

int i;
char* p;
i  = 0xa0000;
p = (char*)i;
*p = i;

这样就把变量i 中的内容写到内存0xa0000中了，而这个地址就是前面写的操作系统中的显存地址，往这个地方写入数据就相当于在屏幕上画上内容。

在进入32位之前，用BIOS中断把显卡设置成调色板模式。要写设置显卡中的调色板，只能使用汇编语言中的in和out指令。首先将屏蔽中断；将想要设定的调色板号码写入0x03c8，按RGB序顺写入0x03c9，如果还要继续写入，只需要继续写入0x03c9；如果要读出调色板状态，将调色板的号码写入0x03c7，再从0x03c9读取3次，调出的顺序是RGB，如果要读取下一个，只要继续从0x03c9中调取下一个调色板；结束之后，取消中断屏蔽。

中断屏蔽指令：

CLI(clear interrupt flag)

取消中断屏蔽指令：

STI(set interrupt flag)

根据C语言的规定，汇编中放入eax中的数据就是C语言的返回值。

第五天

在32位CPU的模式下操作系统中显示字符和在屏幕上画图的原理是一样的，字符只是一种特殊的图形。本书里把一个字符定义为8*16个像素的位图，那么一个字符就占16字节。一般为了画字符方便，而且操作系统为了支持不同字体功能，会另外单独定义一个字体文件，这个操作系统会在加载内存的时候把字体数据读入内存中。如果定义ASCII编码的256个字符，每个字符16字节，那么一共4096个字节，还可以接受。

sprintf（地址， 格式，值，值，值，....)

关于格式的详细说明：

1. %d，单纯的十进制数
2. %5d，5位十进制数
3. %05d，在前面补0，强制达到时5位
4. %x，单纯十六进制数字母用小写
5. %X，单纯十六进制数字母用大写

在屏幕上显示鼠标，也就是在屏幕上画一个图像。本书把鼠标定义为16*16个像素的位图，每个像素是8个字节，总共256个字节。鼠标图像有三种颜色，第一是鼠标的边缘，我们定义为黑色，位图中用*表标；第二个是鼠标本身的颜色，我们定义为黑色，位图中用0表示；第三个是背景色，就是不显示颜色，用背景色补充，用.表示。

在32位CPU模式下，内存需要分段，为了表示一个段，需要三个信息：1、段的大小；2、段的起始地址；3、段的管理属性（禁止写入，禁止执行，系统专用等）。CPU用8个字节表示这些信息，但是段寄存器只有16位。表示的方法跟调色板很相似，先有一个段选择符，存放在段寄存器里，然后在内存中预先设定这8个字节的信息。16位段寄存器的低3位不能使用，能用的只有13位，所以一共能表示8192个段。每个段需要8个字节表示，那么一共需要8192*8=64KB表示，这64KB的数据就是GDT：global descriptor table，全局段号记录表。GDT存入在内存的某个地方，然后将内存的起始地址和有效设定个数存放在CPU的GDTR(global descriptor table rigister)中。

IDT就是中断记录表（interrupt descriptor table)，当CPU遇到中断后，暂时停止正在处理的任务，转而执行中断程序。IDT记录了0~255的中断号码与调用函数的对应关系，设定方法与GDT很相似。而且要先设定GDT再设定IDT。设定IDT的目的是想让我们的操作系统对鼠标的移动作出反应。

第六天

用C语言写的操作系统源文件bootpack.c已经很长了，现在考虑要将源文件根据不同的功能拆分开来。分成三个部分：1、关于屏幕上画图的部分graph.c；2、关于GDT\IDT设置的部分dsctbl.c；3、其他处理bootpack.c

由于源文件多了相应的Makefile里的编绎规则也就多了。Makefile有一个技巧可以将类似的生成规则

%.gas : %.c Makefile
  $(CC1) -o $*.gas $*.c

%.nas : %.gas Makefile
  $(GAS2NASK $*gas $*.nas

make.exe会先寻找普通的生成规则，如果没有找到，就尝试用一般规则。

C语言中的include有<>和“”的区别，前者表示头文件在编绎器的文件夹中，后者表示头文件在源文件所在的文件夹中。

_load_gdtr ; void load_gdtr(int limit, int addr); 
  mov ax, [esp + 4]; limit
  mov [esp + 6], ax
  lgdt [esp + 6]
  ret

这个函数将指定的段上限和地址赋值给GDTR这个48位寄存器，也就是6个字节。低16位存放段上限，它等于GDT的有效字节数-1，剩余的4个字节代表GDT的开始地址。上面程序把传入的参数limit低2字节移到高2字节，然后执行lgdt指令。

GDT中每一个段信息用8个字节表示，写的操作系统中用一个定义了一个结构体表示。

struct SEGMENT_DESCRIPTOR
{
  short limit_low, base_low;
  char base_mid, access_right;
  char limit_high, base_high; 
};

段的地址也叫做段基础，用32位表示，在结构体中用4个字段表示，分别是base_low（2个字节）, base_mid（1个字节）, base_high（1个字节）。正好一共4个字节。

段的大小也叫做段上限，结构体中用3个字节表示，分别是limit_low(2个字节），limit_high（1个字节）。虽然段上限我们结构体里使用了3个字节，但是实际是有效的只有20位，另外4位表示段属性。limit_high的高4位表示段属性。段大小用20位表示，那么一个段最大的只有1MB。但是可以通过段属性中的一个位设置成1就可以把段上限的单位从字节转换成页，一页表示4KB。那么20位段上限就可以不示4GB。

结构体中还有一个字段access_right，表示段属性，也叫做段的访问权属性。段属性一共用12个字节表示，高4位保存在limit_high字段的高4位中，这4位又被叫做扩展访问权，这4位由GD00构成，G表示段上限字段的单位是字节还是页（0表示字节，1表示页）。D字段表示段模式，1是指32位，0是指16位。access_right简单说明如下：

1. 00000000(0x00): 未使用的记录 段
2. 10010010(0x92)：系统专用，可读写，不可执行
3. 10011010(0x9a)：系统专用，可执行，可读不可写
4. 11110010(0xf2)：应用程序用，可读写，不可执行
5. 11111010(0xfa)：应用程序用，可执行，可读不可写

在使用中断之前一定要先设置PIC，programmable interrupt controller。电脑的中断信用有15个，两个PIC，与CPU直接相连的称为主PIC,与主PIC相连的PIC称为从PIC。从PIC通过2号IRQ与主PIC相连。

PIC的所有寄存器都是8位的，IMR是interrupt mask register的缩写，中断屏蔽寄存器。8位分别对应8路IRQ信号，如果某一位设置为1则忽略该路信号。

ICW是initial control word的缩写，为初始化控制数据，一共有4个，编号分别为1-4。ICW1、ICW3,ICW4的设定值为固定，操作系统唯一能设置的是ICW2。ICW2表示IRQ以几号中断通知CPU。我们写的操作系统里把0_{15号中断设置为0x20}0x2f号中断。

汇编指令pushad相当于

push eax
push ecx
push edx
push ebx
push esp
push ebp
push esi
push edi

相对应的也有popad

想让CPU处理中断，先写中断的处理程序，然后再把中断处理程序的入口地址注册IDT中，等到中断信号发生的时候，系统会自动调用中断处理程序。