【OS学习笔记】二十保护模式六：保户模式下操作系统内核如何加载用户程序并运行对应的汇编代码之主引导扇区程序

本汇编代码对应保户模式下操作系统内核如何加载用户程序并运行的实际主引导扇区代码：

对应的内核代码在：内核代码
对应的用户程序代码在：用户程序代码

         ;代码清单13-1;文件名：c13_mbr.asm;文件说明：硬盘主引导扇区代码 ;创建日期：2011-10-28 22:35        ;设置堆栈段和栈指针 core_base_address equ 0x00040000   ;常数，内核加载的起始内存地址 core_start_sector equ 0x00000001   ;常数，内核的起始逻辑扇区号 mov ax,cs      mov ss,axmov sp,0x7c00;计算GDT所在的逻辑段地址mov eax,[cs:pgdt+0x7c00+0x02]      ;GDT的32位物理地址 xor edx,edxmov ebx,16div ebx                            ;分解成16位逻辑地址 mov ds,eax                         ;令DS指向该段以进行操作mov ebx,edx                        ;段内起始偏移地址 ;跳过0#号描述符的槽位 ;创建1#描述符，这是一个数据段，对应0~4GB的线性地址空间mov dword [ebx+0x08],0x0000ffff    ;基地址为0，段界限为0xFFFFFmov dword [ebx+0x0c],0x00cf9200    ;粒度为4KB，存储器段描述符 ;创建保护模式下初始代码段描述符mov dword [ebx+0x10],0x7c0001ff    ;基地址为0x00007c00，界限0x1FF mov dword [ebx+0x14],0x00409800    ;粒度为1个字节，代码段描述符 ;建立保护模式下的堆栈段描述符      ;基地址为0x00007C00，界限0xFFFFE mov dword [ebx+0x18],0x7c00fffe    ;粒度为4KB mov dword [ebx+0x1c],0x00cf9600;建立保护模式下的显示缓冲区描述符   mov dword [ebx+0x20],0x80007fff    ;基地址为0x000B8000，界限0x07FFF mov dword [ebx+0x24],0x0040920b    ;粒度为字节;初始化描述符表寄存器GDTRmov word [cs: pgdt+0x7c00],39      ;描述符表的界限   lgdt [cs: pgdt+0x7c00]in al,0x92                         ;南桥芯片内的端口 or al,0000_0010Bout 0x92,al                        ;打开A20cli                                ;中断机制尚未工作mov eax,cr0or eax,1mov cr0,eax                        ;设置PE位;以下进入保护模式... ...jmp dword 0x0010:flush             ;16位的描述符选择子：32位偏移;清流水线并串行化处理器[bits 32]               flush:                                  mov eax,0x0008                     ;加载数据段(0..4GB)选择子mov ds,eaxmov eax,0x0018                     ;加载堆栈段选择子 mov ss,eaxxor esp,esp                        ;堆栈指针 <- 0 ;以下加载系统核心程序 mov edi,core_base_address mov eax,core_start_sectormov ebx,edi                        ;起始地址 call read_hard_disk_0              ;以下读取程序的起始部分（一个扇区） ;以下判断整个程序有多大mov eax,[edi]                      ;核心程序尺寸xor edx,edx mov ecx,512                        ;512字节每扇区div ecxor edx,edxjnz @1                             ;未除尽，因此结果比实际扇区数少1 dec eax                            ;已经读了一个扇区，扇区总数减1 @1:or eax,eax                         ;考虑实际长度≤512个字节的情况 jz setup                           ;EAX=0 ?;读取剩余的扇区mov ecx,eax                        ;32位模式下的LOOP使用ECXmov eax,core_start_sectorinc eax                            ;从下一个逻辑扇区接着读@2:call read_hard_disk_0inc eaxloop @2                            ;循环读，直到读完整个内核 setup:mov esi,[0x7c00+pgdt+0x02]         ;不可以在代码段内寻址pgdt，但可以;通过4GB的段来访问;建立公用例程段描述符mov eax,[edi+0x04]                 ;公用例程代码段起始汇编地址mov ebx,[edi+0x08]                 ;核心数据段汇编地址sub ebx,eaxdec ebx                            ;公用例程段界限 add eax,edi                        ;公用例程段基地址mov ecx,0x00409800                 ;字节粒度的代码段描述符call make_gdt_descriptormov [esi+0x28],eaxmov [esi+0x2c],edx;建立核心数据段描述符mov eax,[edi+0x08]                 ;核心数据段起始汇编地址mov ebx,[edi+0x0c]                 ;核心代码段汇编地址 sub ebx,eaxdec ebx                            ;核心数据段界限add eax,edi                        ;核心数据段基地址mov ecx,0x00409200                 ;字节粒度的数据段描述符 call make_gdt_descriptormov [esi+0x30],eaxmov [esi+0x34],edx ;建立核心代码段描述符mov eax,[edi+0x0c]                 ;核心代码段起始汇编地址mov ebx,[edi+0x00]                 ;程序总长度sub ebx,eaxdec ebx                            ;核心代码段界限add eax,edi                        ;核心代码段基地址mov ecx,0x00409800                 ;字节粒度的代码段描述符call make_gdt_descriptormov [esi+0x38],eaxmov [esi+0x3c],edxmov word [0x7c00+pgdt],63          ;描述符表的界限lgdt [0x7c00+pgdt]                  jmp far [edi+0x10]  ;-------------------------------------------------------------------------------
read_hard_disk_0:                        ;从硬盘读取一个逻辑扇区;EAX=逻辑扇区号;DS:EBX=目标缓冲区地址;返回：EBX=EBX+512 push eax push ecxpush edxpush eaxmov dx,0x1f2mov al,1out dx,al                       ;读取的扇区数inc dx                          ;0x1f3pop eaxout dx,al                       ;LBA地址7~0inc dx                          ;0x1f4mov cl,8shr eax,clout dx,al                       ;LBA地址15~8inc dx                          ;0x1f5shr eax,clout dx,al                       ;LBA地址23~16inc dx                          ;0x1f6shr eax,clor al,0xe0                      ;第一硬盘  LBA地址27~24out dx,alinc dx                          ;0x1f7mov al,0x20                     ;读命令out dx,al.waits:in al,dxand al,0x88cmp al,0x08jnz .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,dxmov [ebx],axadd ebx,2loop .readwpop edxpop ecxpop eaxret;-------------------------------------------------------------------------------
make_gdt_descriptor:                     ;构造描述符;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，其它没用到的位置0） ;返回：EDX:EAX=完整的描述符mov edx,eaxshl 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,8bswap edx                       ;装配基址的31~24和23~16  (80486+)xor bx,bxor edx,ebx                      ;装配段界限的高4位or edx,ecx                      ;装配属性 ret;-------------------------------------------------------------------------------pgdt             dw 0dd 0x00007e00      ;GDT的物理地址
;-------------------------------------------------------------------------------                             times 510-($-$$) db 0db 0x55,0xaa