making an os NO.1 怎样进内核之一

 现在看的是怎样将系统引导进编制的操作系统内核。以《orang‘s os 一个操作系统的编制》为参考。首先要做的就是在存储介质的前512个字节上大作文章，写程序。而进内核，一种方案是自己写个16位汇编程序，放进512。用这个程序去引导内核，就像开源项目grub一样。但很明显，这样做起来，无论从技术和代码量上都不易 。我学着书中所说，还是用dos引导吧。先把原型做出来，再在上面增添功能。使用快速开发的思想，编制我的操作系统。

      一般对于80386以上的内核中，程序一般运行在32位环境中（64位，晕！不谈，那不是给人用的）。所以还需要先从16为跳到32位。

      总之，上面的步骤主要有三。

      一、将存储介质前512从内存07c00h处运行。

      二、从16位跳到32位。

      三、进内核。

     下面的代码是16->32的危险一跳。

; ==========================================
2    ; pmtest1.asm
3    ; 编译方法：nasm pmtest1.asm -o pmtest1.bin
4    ; ==========================================
5
6    %include    "pm.inc"<span color="#0000ff"style="color: #0000ff;">; 常量, 宏, 以及一些说明</span>
7
8    org 07c00h                  <span color="#0000ff"style="color: #0000ff;">; 加载07c00h处cs=0000h,ip=07c00h(别人规定的)</span>
 

 

 

 

01        jmp LABEL_BEGIN     ; 跳转到LABEL_BEGIN处
02
03    [SECTION .gdt]
04    ; GDT
05    ;                              段基址,       段界限     , 属性
06    LABEL_GDT:     Descriptor       0,                0, 0           ; 空描述符    
07    LABEL_DESC_CODE32: Descriptor       0, SegCode32Len - 1, DA_C + DA_32; 非一致代码段
08    LABEL_DESC_VIDEO:  Descriptor 0B8000h,           0ffffh, DA_DRW      ; 显存首地址
09    ; GDT 结束
10
11    GdtLen      equ $ - LABEL_GDT   ; GDT长度
12    GdtPtr      dw  GdtLen - 1  ; GDT界限
13            dd  0       ; GDT基地址
14
15    ; GDT 选择子
16    SelectorCode32      equ LABEL_DESC_CODE32   - LABEL_GDT  ;32位代码段选择子
17    SelectorVideo       equ LABEL_DESC_VIDEO    - LABEL_GDT  ;显存选择子
18    ; END of [SECTION .gdt]
19
20    [SECTION .s16]
21    [BITS   16]
22    LABEL_BEGIN:
23        mov ax, cs
24        mov ds, ax
25        mov es, ax
26        mov ss, ax     ;以上代码将当前的ds,es,ss全部指向cs代码段
27        mov sp, 0100h  ;sp设置为0100h
28
29        ; 初始化 32 位代码段描述符
30        xor eax, eax ;eax清0
31        mov ax, cs   ;存入cs  
32        shl eax, 4   ;左移4位,扩展为20位地址
33        add eax, LABEL_SEG_CODE32 ;在cs的基础上加上LABEL_SEG_CODE32的地址偏移(相对于0)
01        mov word [LABEL_DESC_CODE32 + 2], ax ;将ax中的16位段地址移入描述符LABEL_DESC_CODE32对应的2~3字节
02        shr eax, 16                          ;将eax的高16位移入低16位中
03        mov byte[LABEL_DESC_CODE32 + 4], al ;将al中的8位段地址移入描述符LABEL_DESC_CODE32对应的4字节中
04        mov byte[LABEL_DESC_CODE32 + 7], ah ;将ah中的8位段地址移入描述符LABEL_DESC_CODE32对应的7字节中
05
06        ; 为加载 GDTR 作准备
07        xor eax, eax ;eax清0
08        mov ax, ds   ;ds移入ax
09        shl eax, 4   ;扩展为20位
10        add eax, LABEL_GDT      ; eax <- gdt 基地址 ds+gdt基地址
11        mov dword [GdtPtr + 2], eax ; [GdtPtr + 2] <- gdt 基地址    将gdt基地址移入GdtPtr中
12
13        ; 加载 GDTR
14        lgdt    [GdtPtr];将GdtPtr中的GDT界限和GDT基地址加载到寄存器gdtr中
15
16        ; 关中断
17        cli
18
19        ; 打开地址线A20-----前面的段地址已经扩展位20位
20        inal, 92h
21        or  al, 00000010b
22        out92h, al
23
24        ; 准备切换到保护模式
25        mov eax, cr0 ;加载cr0到eax
26        or  eax, 1   ;将cr0的PE置位1,打开保护模式
27        mov cr0, eax ;更改cr0
28
29        ; 真正进入保护模式
30        jmp dword SelectorCode32:0  ; 执行这一句会把 SelectorCode32 装入 cs,
31                        ; 并跳转到 Code32Selector:0  处  SelectorCode32中段基址指向LABEL_SEG_CODE32偏移为0
32    ; END of [SECTION .s16]
33
34
35    [SECTION .s32]; 32 位代码段. 由实模式跳入.
36    [BITS   32]
37
38    LABEL_SEG_CODE32:
39        mov ax, SelectorVideo      
40        mov gs, ax          ; 视频段选择子(目的)
41
42        mov edi, (80 * 11 + 79) * 2 ; 屏幕第 11 行, 第 79 列。
43        mov ah, 0Ch         ; 0000: 黑底    1100: 红字
44        mov al, 'P'
45        mov [gs:edi], ax
46
47        ; 到此停止
48        jmp $
49
50    SegCode32Len    equ $ - LABEL_SEG_CODE32
51    ; END of [SECTION .s32]

进入保护模式的主要步骤

  a.准备GDT

  b.用lgdt加载gdtr

  c.打开A20

  d.置cr0的PE位

  e.跳转,进入保护模式