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| core_code_seg_sel equ 0x38 core_data_seg_sel equ 0x30 sys_routine_seg_sel equ 0x28 video_ram_seg_sel equ 0x20 core_stack_seg_sel equ 0x18 mem_0_4_gb_seg_sel equ 0x08
core_length dd core_end sys_routine_seg dd section.sys_routine.start
core_data_seg dd section.core_data.start
core_code_seg dd section.core_code.start
core_entry dd start dw core_code_seg_sel [bits 32] SECTION sys_routine vstart=0 put_string: push ecx .getc: mov cl,[ebx] or cl,cl jz .exit call put_char inc ebx jmp .getc .exit: pop ecx retf put_char: pushad
mov dx,0x3d4 mov al,0x0e out dx,al inc dx in al,dx mov ah,al
dec dx mov al,0x0f out dx,al inc dx in al,dx mov bx,ax
cmp cl,0x0d jnz .put_0a mov ax,bx mov bl,80 div bl mul bl mov bx,ax jmp .set_cursor
.put_0a: cmp cl,0x0a jnz .put_other add bx,80 jmp .roll_screen .put_other: push es mov eax,video_ram_seg_sel mov es,eax shl bx,1 mov [es:bx],cl pop es
shr bx,1 inc bx
.roll_screen: cmp bx,2000 jl .set_cursor
push ds push es mov eax,video_ram_seg_sel mov ds,eax mov es,eax
cld
mov esi,0xa0 mov edi,0x00 mov ecx,1920 rep movsd mov bx,3840 mov ecx,80 .cls: mov word [es:bx],0x0720 add bx,2 loop .cls
pop es pop ds
mov bx,1920
.set_cursor: mov dx,0x3d4 mov al,0x0e out dx,al inc dx mov al,bh out dx,al dec dx mov al,0x0f out dx,al inc dx mov al,bl out dx,al
popad ret 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 ecx push edx push eax mov dx,0x1f2 mov al,1 out dx,al ;读取的扇区数
inc dx ;0x1f3 pop eax out dx,al ;LBA地址7~0
inc dx ;0x1f4 mov cl,8 shr eax,cl out dx,al ;LBA地址15~8
inc dx ;0x1f5 shr eax,cl out dx,al ;LBA地址23~16
inc dx ;0x1f6 shr eax,cl or al,0xe0 ;第一硬盘 LBA地址27~24 out dx,al
inc dx ;0x1f7 mov al,0x20 ;读命令 out dx,al
.waits: in al,dx and al,0x88 cmp al,0x08 jnz .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,dx mov [ebx],ax add ebx,2 loop .readw
pop edx pop ecx pop eax retf ;段间返回
;------------------------------------------------------------------------------- ;汇编语言程序是极难一次成功,而且调试非常困难。这个例程可以提供帮助 put_hex_dword: ;在当前光标处以十六进制形式显示 ;一个双字并推进光标 ;输入:EDX=要转换并显示的数字 ;输出:无 pushad push ds mov ax,core_data_seg_sel ;切换到核心数据段 mov ds,ax mov ebx,bin_hex ;指向核心数据段内的转换表 mov ecx,8 .xlt: rol edx,4 mov eax,edx and eax,0x0000000f xlat push ecx mov cl,al call put_char pop ecx loop .xlt pop ds popad retf allocate_memory: push ds push eax push ebx
mov eax,core_data_seg_sel mov ds,eax
mov eax,[ram_alloc] add eax,ecx
mov ecx,[ram_alloc]
mov ebx,eax and ebx,0xfffffffc add ebx,4 test eax,0x00000003 cmovnz eax,ebx mov [ram_alloc],eax
pop ebx pop eax pop ds
retf set_up_gdt_descriptor: push eax push ebx push edx
push ds push es
mov ebx,core_data_seg_sel mov ds,ebx
sgdt [pgdt]
mov ebx,mem_0_4_gb_seg_sel mov es,ebx
movzx ebx,word [pgdt] inc bx add ebx,[pgdt+2]
mov [es:ebx],eax mov [es:ebx+4],edx
add word [pgdt],8
lgdt [pgdt]
mov ax,[pgdt] xor dx,dx mov bx,8 div bx mov cx,ax shl cx,3
pop es pop ds
pop edx pop ebx pop eax
retf make_seg_descriptor: mov edx,eax shl eax,16 or ax,bx
and edx,0xffff0000 rol edx,8 bswap edx
xor bx,bx or edx,ebx
or edx,ecx
retf ;=============================================================================== SECTION core_data vstart=0 ;系统核心的数据段 ;------------------------------------------------------------------------------- pgdt dw 0 ;用于设置和修改GDT dd 0
ram_alloc dd 0x00100000 ;下次分配内存时的起始地址
;符号地址检索表 salt: salt_1 db '@PrintString' times 256-($-salt_1) db 0 dd put_string ;偏移地址 dw sys_routine_seg_sel ;段选择子 salt_2 db '@ReadDiskData' times 256-($-salt_2) db 0 dd read_hard_disk_0 dw sys_routine_seg_sel
salt_3 db '@PrintDwordAsHexString' times 256-($-salt_3) db 0 dd put_hex_dword dw sys_routine_seg_sel
salt_4 db '@TerminateProgram' times 256-($-salt_4) db 0 dd return_point dw core_code_seg_sel
salt_item_len equ $-salt_4 salt_items equ ($-salt)/salt_item_len
message_1 db ' If you seen this message,that means we ' db 'are now in protect mode,and the system ' db 'core is loaded,and the video display ' db 'routine works perfectly.',0x0d,0x0a,0
message_5 db ' Loading user program...',0 do_status db 'Done.',0x0d,0x0a,0 message_6 db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0x0d,0x0a db ' User program terminated,control returned.',0
bin_hex db '0123456789ABCDEF' ;put_hex_dword子过程用的查找表 core_buf times 2048 db 0 ;内核用的缓冲区
esp_pointer dd 0 ;内核用来临时保存自己的栈指针
cpu_brnd0 db 0x0d,0x0a,' ',0 cpu_brand times 52 db 0 cpu_brnd1 db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0a,0
SECTION core_code vstart=0 load_relocate_program: push ebx push ecx push edx push esi push edi
push ds push es
mov eax,core_data_seg_sel mov ds,eax
mov eax,esi mov ebx,core_buf call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0
mov eax,[core_buf] mov ebx,eax and ebx,0xfffffe00 add ebx,512 test eax,0x000001ff cmovnz eax,ebx
mov ecx,eax call sys_routine_seg_sel:allocate_memory mov ebx,ecx push ebx xor edx,edx mov ecx,512 div ecx mov ecx,eax
mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel mov ds,eax
mov eax,esi .b1: call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0 inc eax loop .b1 ;循环读,直到读完整个用户程序
;建立程序头部段描述符 pop edi ;恢复程序装载的首地址 mov eax,edi ;程序头部起始线性地址 mov ebx,[edi+0x04] ;段长度 dec ebx ;段界限 mov ecx,0x00409200 ;字节粒度的数据段描述符 call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor mov [edi+0x04],cx
;建立程序代码段描述符 mov eax,edi add eax,[edi+0x14] ;代码起始线性地址 mov ebx,[edi+0x18] ;段长度 dec ebx ;段界限 mov ecx,0x00409800 ;字节粒度的代码段描述符 call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor mov [edi+0x14],cx
;建立程序数据段描述符 mov eax,edi add eax,[edi+0x1c] ;数据段起始线性地址 mov ebx,[edi+0x20] ;段长度 dec ebx ;段界限 mov ecx,0x00409200 ;字节粒度的数据段描述符 call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor mov [edi+0x1c],cx
;建立程序堆栈段描述符 mov ecx,[edi+0x0c] ;4KB的倍率 mov ebx,0x000fffff sub ebx,ecx ;得到段界限 mov eax,4096 mul dword [edi+0x0c] mov ecx,eax ;准备为堆栈分配内存 call sys_routine_seg_sel:allocate_memory add eax,ecx ;得到堆栈的高端物理地址 mov ecx,0x00c09600 ;4KB粒度的堆栈段描述符 call sys_routine_seg_sel:make_seg_descriptor call sys_routine_seg_sel:set_up_gdt_descriptor mov [edi+0x08],cx
;重定位SALT mov eax,[edi+0x04] mov es,eax ;es -> 用户程序头部 mov eax,core_data_seg_sel mov ds,eax cld ;串行指令正向移动
mov ecx,[es:0x24] ;用户程序的SALT条目数 mov edi,0x28 ;用户程序内的SALT位于头部内0x2c处 .b2: push ecx push edi mov ecx,salt_items ;内部循环对比内核的salt mov esi,salt ;内核salt首地址 .b3: push edi push esi push ecx
mov ecx,64 ;检索表中,每条目的比较次数 repe cmpsd ;每次比较4字节 jnz .b4 mov eax,[esi] ;若匹配,esi恰好指向其后的地址数据 mov [es:edi-256],eax ;将字符串改写成偏移地址 mov ax,[esi+4] mov [es:edi-252],ax ;以及段选择子 .b4: pop ecx pop esi add esi,salt_item_len pop edi ;从头比较 loop .b3 pop edi add edi,256 pop ecx loop .b2
mov ax,[es:0x04]
pop es ;恢复到调用此过程前的es段 pop ds ;恢复到调用此过程前的ds段 pop edi pop esi pop edx pop ecx pop ebx ret start: mov ecx,core_data_seg_sel mov ds,ecx
mov ebx,message_1 call sys_routine_seg_sel:put_string
;显示处理器品牌信息 mov eax,0x80000002 cpuid mov [cpu_brand + 0x00],eax mov [cpu_brand + 0x04],ebx mov [cpu_brand + 0x08],ecx mov [cpu_brand + 0x0c],edx mov eax,0x80000003 cpuid mov [cpu_brand + 0x10],eax mov [cpu_brand + 0x14],ebx mov [cpu_brand + 0x18],ecx mov [cpu_brand + 0x1c],edx
mov eax,0x80000004 cpuid mov [cpu_brand + 0x20],eax mov [cpu_brand + 0x24],ebx mov [cpu_brand + 0x28],ecx mov [cpu_brand + 0x2c],edx
mov ebx,cpu_brnd0 call sys_routine_seg_sel:put_string mov ebx,cpu_brand call sys_routine_seg_sel:put_string mov ebx,cpu_brnd1 call sys_routine_seg_sel:put_string
mov ebx,message_5 call sys_routine_seg_sel:put_string mov esi,50 call load_relocate_program
mov ebx,do_status call sys_routine_seg_sel:put_string
mov [esp_pointer],esp
mov ds,ax
jmp far [0x10]
return_point: mov eax,core_data_seg_sel mov ds,eax
mov eax,core_stack_seg_sel mov ss,eax mov esp,[esp_pointer]
mov ebx,message_6 call sys_routine_seg_sel:put_string
hlt SECTION core_trail core_end:
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