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  • 程序的动态加载和执行

    内核结构

    内核分为四个部分,分别是初始化代码,内核代码,内核数据段和公共例程段,主引导程序也是初始化代码的组成部分。

    • 初始化代码用于从BIOS那里接管处理器和计算机硬件的控制权,安装最基本的段描述符,初始化最初的执行环境。然后,从硬盘上读取和加载内核的剩余部分,创建组成内核的各个内存段。
    • 内核的代码用于分配内存,读取和加载用户程序,控制用户程序的执行。
    • 内核数据段提供了一段可读写的内存空间,供内核自己使用。
    • 公共例程用于提供各种用途和功能的子过程以简化代码的编写。这些例程既可以用于内核,也供用户程序调用。

    除了以上的内容以外,内核文件还包括一个头部,记录了各个段的汇编位置,这些统计数据用于告诉初始化代码如何加载内核。

    代码清单

    用户程序

             ;代码清单13-3
             ;文件名:c13.asm
             ;文件说明:用户程序  
    ;===============================================================================
    SECTION header vstart=0
             program_length   dd program_end          ;程序总长度#0x00         
    
             head_len         dd header_end           ;程序头部的长度#0x04
    
             stack_seg        dd 0                    ;用于接收堆栈段选择子#0x08
    
             stack_len        dd 1                    ;程序建议的堆栈大小#0x0c
                                                      ;以4KB为单位
                                                     
             prgentry         dd start                ;程序入口#0x10 
    
             code_seg         dd section.code.start   ;代码段位置#0x14
    
             code_len         dd code_end             ;代码段长度#0x18
    
             data_seg         dd section.data.start   ;数据段位置#0x1c
    
             data_len         dd data_end             ;数据段长度#0x20             
    
    ;-------------------------------------------------------------------------------
             ;符号地址检索表
    
             salt_items       dd (header_end-salt)/256 ;#0x24
             salt:                                     ;#0x28
    
             PrintString      db  '@PrintString'
    
                         times 256-($-PrintString) db 0
    
             TerminateProgram db  '@TerminateProgram'
                         times 256-($-TerminateProgram) db 0                     
    
             ReadDiskData     db  '@ReadDiskData'
    
                         times 256-($-ReadDiskData) db 0
    header_end:
    ;===============================================================================
    SECTION data vstart=0    
             buffer times 1024 db  0         ;缓冲区
             message_1         db  0x0d,0x0a,0x0d,0x0a
                               db  '**********User program is runing**********'
                               db  0x0d,0x0a,0
             message_2         db  '  Disk data:',0x0d,0x0a,0
    data_end:
    ;===============================================================================
          [bits 32]
    ;===============================================================================
    SECTION code vstart=0
    start:
    
             mov eax,ds
    
             mov fs,eax     
    
             mov eax,[stack_seg]
    
             mov ss,eax
    
             mov esp,0
    
             mov eax,[data_seg]
    
             mov ds,eax
    
             mov ebx,message_1
    
             call far [fs:PrintString]
    
             mov eax,100                         ;逻辑扇区号100
    
             mov ebx,buffer                      ;缓冲区偏移地址
    
             call far [fs:ReadDiskData]          ;段间调用     
    
             mov ebx,message_2
    
             call far [fs:PrintString]
             mov ebx,buffer 
    
             call far [fs:PrintString]           ;too.     
    
             jmp far [fs:TerminateProgram]       ;将控制权返回到系统       
    
    code_end:
    ;===============================================================================
    SECTION trail
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    program_end:
    

    保护模式微型核心程序

             ;代码清单13-2
             ;文件名:c13_core.asm
             ;文件说明:保护模式微型核心程序 
    
             ;以下常量定义部分。内核的大部分内容都应当固定 
    
             core_code_seg_sel     equ  0x38    ;内核代码段选择子
    
             core_data_seg_sel     equ  0x30    ;内核数据段选择子 
    
             sys_routine_seg_sel   equ  0x28    ;系统公共例程代码段的选择子 
    
             video_ram_seg_sel     equ  0x20    ;视频显示缓冲区的段选择子
    
             core_stack_seg_sel    equ  0x18    ;内核堆栈段选择子
    
             mem_0_4_gb_seg_sel    equ  0x08    ;整个0-4GB内存的段的选择子
    ;-------------------------------------------------------------------------------
             ;以下是系统核心的头部,用于加载核心程序 
    
             core_length      dd core_end       ;核心程序总长度#00
    
             sys_routine_seg  dd section.sys_routine.start
    
                                                ;系统公用例程段位置#04
    
             core_data_seg    dd section.core_data.start
    
                                                ;核心数据段位置#08
    
             core_code_seg    dd section.core_code.start
    
                                                ;核心代码段位置#0c
    
             core_entry       dd start          ;核心代码段入口点#10
    
                              dw core_code_seg_sel
    ;===============================================================================
             [bits 32]
    ;===============================================================================
    SECTION sys_routine vstart=0                ;系统公共例程代码段 
    ;-------------------------------------------------------------------------------
             ;字符串显示例程
    put_string:                                 ;显示0终止的字符串并移动光标 
                                                ;输入:DS:EBX=串地址
             push ecx
      .getc:
             mov cl,[ebx]
             or cl,cl
             jz .exit
    
             call put_char
    
             inc ebx
    
             jmp .getc
    
      .exit:
    
             pop ecx
    
             retf                               ;段间返回
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    put_char:                                   ;在当前光标处显示一个字符,并推进
                                                ;光标。仅用于段内调用 
    
                                                ;输入:CL=字符ASCII码 
             pushad
    
             ;以下取当前光标位置
    
             mov dx,0x3d4
    
             mov al,0x0e
    
             out dx,al
    
             inc dx                             ;0x3d5
    
             in al,dx                           ;高字
    
             mov ah,al
    
             dec dx                             ;0x3d4
    
             mov al,0x0f
    
             out dx,al
    
             inc dx                             ;0x3d5
    
             in al,dx                           ;低字
    
             mov bx,ax                          ;BX=代表光标位置的16位数
    
             cmp cl,0x0d                        ;回车符?
    
             jnz .put_0a
    
             mov ax,bx
    
             mov bl,80
    
             div bl
    
             mul bl
    
             mov bx,ax
    
             jmp .set_cursor
    
      .put_0a:
    
             cmp cl,0x0a                        ;换行符?
    
             jnz .put_other
    
             add bx,80
    
             jmp .roll_screen
      .put_other:                               ;正常显示字符
    
             push es
    
             mov eax,video_ram_seg_sel          ;0xb8000段的选择子
    
             mov es,eax
    
             shl bx,1
    
             mov [es:bx],cl
    
             pop es
    
             ;以下将光标位置推进一个字符
    
             shr bx,1
    
             inc bx
    
      .roll_screen:
    
             cmp bx,2000                        ;光标超出屏幕?滚屏
    
             jl .set_cursor
    
             push ds
    
             push es
    
             mov eax,video_ram_seg_sel
    
             mov ds,eax
    
             mov es,eax
    
             cld
    
             mov esi,0xa0                       ;小心!32位模式下movsb/w/d 
    
             mov edi,0x00                       ;使用的是esi/edi/ecx 
    
             mov ecx,1920
    
             rep movsd
    
             mov bx,3840                        ;清除屏幕最底一行
    
             mov ecx,80                         ;32位程序应该使用ECX
    
      .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                             ;0x3d5
    
             mov al,bh
    
             out dx,al
    
             dec dx                             ;0x3d4
    
             mov al,0x0f
    
             out dx,al
    
             inc dx                             ;0x3d5
    
             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
                                                ;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:                            ;分配内存
                                                ;输入:ECX=希望分配的字节数
                                                ;输出:ECX=起始线性地址 
             push ds
    
             push eax
    
             push ebx
    
             mov eax,core_data_seg_sel
             mov ds,eax
    
             mov eax,[ram_alloc]
    
             add eax,ecx                        ;下一次分配时的起始地址      
    
             ;这里应当有检测可用内存数量的指令          
    
             mov ecx,[ram_alloc]                ;返回分配的起始地址
    
             mov ebx,eax
    
             and ebx,0xfffffffc
    
             add ebx,4                          ;强制对齐 
             test eax,0x00000003                ;下次分配的起始地址最好是4字节对齐
             cmovnz eax,ebx                     ;如果没有对齐,则强制对齐 
             mov [ram_alloc],eax                ;下次从该地址分配内存
    
                                                ;cmovcc指令可以避免控制转移 
             pop ebx
    
             pop eax
    
             pop ds
             retf
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    set_up_gdt_descriptor:                      ;在GDT内安装一个新的描述符
                                                ;输入:EDX:EAX=描述符 
                                                ;输出:CX=描述符的选择子
             push eax
    
             push ebx
    
             push edx
    
             push ds
             push es
             mov ebx,core_data_seg_sel          ;切换到核心数据段
    
             mov ds,ebx
    
             sgdt [pgdt]                        ;以便开始处理GDT
    
             mov ebx,mem_0_4_gb_seg_sel
    
             mov es,ebx
    
             movzx ebx,word [pgdt]              ;GDT界限 
    
             inc bx                             ;GDT总字节数,也是下一个描述符偏移 
    
             add ebx,[pgdt+2]                   ;下一个描述符的线性地址 
    
             mov [es:ebx],eax
    
             mov [es:ebx+4],edx
    
             add word [pgdt],8                  ;增加一个描述符的大小         
    
             lgdt [pgdt]                        ;对GDT的更改生效 
    
             mov ax,[pgdt]                      ;得到GDT界限值
    
             xor dx,dx
    
             mov bx,8
    
             div bx                             ;除以8,去掉余数
    
             mov cx,ax                          
    
             shl cx,3                           ;将索引号移到正确位置 
    
             pop es
    
             pop ds
    
             pop edx
    
             pop ebx
    
             pop eax
             retf 
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    make_seg_descriptor:                        ;构造存储器和系统的段描述符
    
                                                ;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,无关的位清零 
                                                ;返回:EDX:EAX=描述符
             mov edx,eax
    
             shl 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,8
    
             bswap edx                          ;装配基址的31~24和23~16  (80486+)
             xor bx,bx
    
             or edx,ebx                         ;装配段界限的高4位
             or edx,ecx                         ;装配属性
    
             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
    
                              dw  sys_routine_seg_sel
    
             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:                      ;加载并重定位用户程序
    
                                                ;输入:ESI=起始逻辑扇区号
    
                                                ;返回:AX=指向用户程序头部的选择子 
    
             push ebx
    
             push ecx
    
             push edx
    
             push esi
    
             push edi
    
             push ds
    
             push es
    
             mov eax,core_data_seg_sel
    
             mov ds,eax                         ;切换DS到内核数据段       
    
             mov eax,esi                        ;读取程序头部数据 
    
             mov ebx,core_buf                        
    
             call sys_routine_seg_sel:read_hard_disk_0
    
             ;以下判断整个程序有多大
    
             mov eax,[core_buf]                 ;程序尺寸
    
             mov ebx,eax
    
             and ebx,0xfffffe00                 ;使之512字节对齐(能被512整除的数, 
    
             add ebx,512                        ;低9位都为0 
    
             test eax,0x000001ff                ;程序的大小正好是512的倍数吗? 
    
             cmovnz eax,ebx                     ;不是。使用凑整的结果 
    
             mov ecx,eax                        ;实际需要申请的内存数量
    
             call sys_routine_seg_sel:allocate_memory
    
             mov ebx,ecx                        ;ebx -> 申请到的内存首地址
    
             push ebx                           ;保存该首地址 
    
             xor edx,edx
    
             mov ecx,512
    
             div ecx
    
             mov ecx,eax                        ;总扇区数 
    
             mov eax,mem_0_4_gb_seg_sel         ;切换DS到0-4GB的段
    
             mov ds,eax
    
             mov eax,esi                        ;起始扇区号 
    
      .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
             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
    
             mov esi,salt
    
      .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           ;使ds指向核心数据段 
    
             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                          ;用户程序位于逻辑50扇区 
    
             call load_relocate_program
    
             mov ebx,do_status
    
             call sys_routine_seg_sel:put_string
    
             mov [esp_pointer],esp               ;临时保存堆栈指针
    
             mov ds,ax
             jmp far [0x10]                      ;控制权交给用户程序(入口点)
                                                 ;堆栈可能切换 
    
    return_point:                                ;用户程序返回点
    
             mov eax,core_data_seg_sel           ;使ds指向核心数据段
    
             mov ds,eax
    
             mov eax,core_stack_seg_sel          ;切换回内核自己的堆栈
    
             mov ss,eax 
    
             mov esp,[esp_pointer]
    
             mov ebx,message_6
    
             call sys_routine_seg_sel:put_string
    
             ;这里可以放置清除用户程序各种描述符的指令
    
             ;也可以加载并启动其它程序       
    
             hlt
      ;===============================================================================
    SECTION core_trail
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    core_end:
    

    硬盘主引导扇区代码

             ;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,ax
    
             mov 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,edx
    
             mov ebx,16
    
             div 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0xFFFFF
    
             mov 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GDTR
    
             mov 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_0010B
    
             out 0x92,al                        ;打开A20
    
             cli                                ;中断机制尚未工作
    
             mov eax,cr0
    
             or eax,1
    
             mov 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,eax
             mov eax,0x0018                     ;加载堆栈段选择子 
    
             mov ss,eax
    
             xor 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_sector
    
             mov 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 ecx
             or edx,edx
             jnz @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ECX
    
             mov eax,core_start_sector
    
             inc eax                            ;从下一个逻辑扇区接着读
    
       @2:
             call read_hard_disk_0
    
             inc eax
    
             loop @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,eax
    
             dec 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_descriptor
    
             mov [esi+0x28],eax
    
             mov [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,eax
    
             dec 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_descriptor
    
             mov [esi+0x30],eax
    
             mov [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,eax
    
             dec 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_descriptor
    
             mov [esi+0x38],eax
    
             mov [esi+0x3c],edx
    
             mov 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 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
    
             ret
    ;-------------------------------------------------------------------------------
    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,eax
    
             shl 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,8
    
             bswap edx                       ;装配基址的31~24和23~16  (80486+)
    
             xor bx,bx
    
             or edx,ebx                      ;装配段界限的高4位      
    
             or edx,ecx                      ;装配属性 
             ret
    ;-------------------------------------------------------------------------------
             pgdt             dw 0
                              dd 0x00007e00      ;GDT的物理地址
    ;-------------------------------------------------------------------------------                             
             times 510-($-$$) db 0
                              db 0x55,0xaa
    
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