29 畅游 x86 分页机制（中）

参考

https://blog.51cto.com/13475106/category6.html及狄泰软件相关课程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 示例代码：

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%include "inc.asm"   PageDirBase0    equ    0x200000 PageTblBase0    equ    0x201000 PageDirBase1    equ    0x300000 PageTblBase1    equ    0x301000   ObjectAddrX     equ    0x401000 TargetAddrY     equ    0x501000 TargetAddrZ     equ    0x601000   org 0x9000   jmp ENTRY_SEGMENT   [section .gdt] ; GDT definition ;                                       段基址，           段界限，       段属性 GDT_ENTRY         :     Descriptor        0,                0,           0 CODE32_DESC       :     Descriptor        0,        Code32SegLen - 1,    DA_C + DA_32 VIDEO_DESC        :     Descriptor     0xB8000,         0x07FFF,         DA_DRWA + DA_32 DATA32_DESC       :     Descriptor        0,        Data32SegLen - 1,    DA_DRW + DA_32 STACK32_DESC      :     Descriptor        0,         TopOfStack32,       DA_DRW + DA_32 PAGE_DIR_DESC0    :     Descriptor    PageDirBase0,       4095,          DA_DRW + DA_32 PAGE_TBL_DESC0    :     Descriptor    PageTblBase0,       1023,          DA_DRW + DA_LIMIT_4K + DA_32 PAGE_DIR_DESC1    :     Descriptor    PageDirBase1,       4095,          DA_DRW + DA_32 PAGE_TBL_DESC1    :     Descriptor    PageTblBase1,       1023,          DA_DRW + DA_LIMIT_4K + DA_32 FLAT_MODE_RW_DESC :     Descriptor        0,             0xFFFFF,        DA_DRW + DA_LIMIT_4K + DA_32 ; GDT end   GdtLen    equ   $ - GDT_ENTRY   GdtPtr:           dw   GdtLen - 1           dd   0                         ; GDT Selector   Code32Selector      equ (0x0001 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 VideoSelector       equ (0x0002 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 Data32Selector      equ (0x0003 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 Stack32Selector     equ (0x0004 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 PageDirSelector0    equ (0x0005 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 PageTblSelector0    equ (0x0006 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 PageDirSelector1    equ (0x0007 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 PageTblSelector1    equ (0x0008 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 FlatModeRWSelector  equ (0x0009 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 ; end of [section .gdt]   TopOfStack16    equ 0x7c00   [section .dat] [bits 32] DATA32_SEGMENT:     DTOS               db  "D.T.OS!", 0     DTOS_LEN           equ $ - DTOS     DTOS_OFFSET        equ DTOS - $$     HELLO_WORLD        db  "Hello World!", 0     HELLO_WORLD_LEN    equ $ - HELLO_WORLD     HELLO_WORLD_OFFSET equ HELLO_WORLD - $$   Data32SegLen equ $ - DATA32_SEGMENT   [section .s16] [bits 16] ENTRY_SEGMENT:     mov ax, cs     mov ds, ax     mov es, ax     mov ss, ax     mov sp, TopOfStack16           ; initialize GDT for 32 bits code segment     mov esi, CODE32_SEGMENT     mov edi, CODE32_DESC           call InitDescItem           mov esi, DATA32_SEGMENT     mov edi, DATA32_DESC           call InitDescItem           mov esi, STACK32_SEGMENT     mov edi, STACK32_DESC           call InitDescItem           ; initialize GDT pointer struct     mov eax, 0     mov ax, ds     shl eax, 4     add eax, GDT_ENTRY     mov dword [GdtPtr + 2], eax       ; 1. load GDT     lgdt [GdtPtr]           ; 2. close interrupt     cli           ; 3. open A20     in al, 0x92     or al, 00000010b     out 0x92, al           ; 4. enter protect mode     mov eax, cr0     or eax, 0x01     mov cr0, eax           ; 5. jump to 32 bits code     jmp dword Code32Selector : 0     ; esi    --> code segment label ; edi    --> descriptor label InitDescItem:     push eax       mov eax, 0     mov ax, cs     shl eax, 4     add eax, esi     mov word [edi + 2], ax     shr eax, 16     mov byte [edi + 4], al     mov byte [edi + 7], ah           pop eax           ret         [section .s32] [bits 32] CODE32_SEGMENT:     mov ax, VideoSelector     mov gs, ax           mov ax, Stack32Selector     mov ss, ax           mov eax, TopOfStack32     mov esp, eax           mov ax, Data32Selector     mov ds, ax           mov ax, FlatModeRWSelector     mov es, ax           mov esi, DTOS_OFFSET     mov edi, TargetAddrY     mov ecx, DTOS_LEN           call MemCpy32           mov esi, HELLO_WORLD_OFFSET     mov edi, TargetAddrZ     mov ecx, HELLO_WORLD_LEN           call MemCpy32           mov eax, PageDirSelector0     mov ebx, PageTblSelector0     mov ecx, PageTblBase0           call InitPageTable           mov eax, PageDirSelector1     mov ebx, PageTblSelector1     mov ecx, PageTblBase1           call InitPageTable           mov eax, ObjectAddrX   ; 0x401000     mov ebx, TargetAddrY   ; 0x501000     mov ecx, PageDirBase0           call MapAddress           mov eax, ObjectAddrX   ; 0x401000     mov ebx, TargetAddrZ   ; 0x601000     mov ecx, PageDirBase1           call MapAddress           ; mov eax, PageDirBase0           ; call SwitchPageTable           ; mov eax, PageDirBase1           ; call SwitchPageTable           jmp $   ; es  --> flat mode ; eax --> virtual address ; ebx --> target  address ; ecx --> page directory base MapAddress:     push edi     push esi     push eax    ; [esp + 8]     push ebx    ; [esp + 4]     push ecx    ; [esp]           ; 1. 取虚地址高 10 位， 计算子页表在页目录中的位置     mov eax, [esp + 8]     shr eax, 22     and eax, 1111111111b     shl eax, 2           ; 2. 取虚地址中间 10 位， 计算物理地址在子页表中的位置     mov ebx, [esp + 8]     shr ebx, 12     and ebx, 1111111111b     shl ebx, 2           ; 3. 取子页表起始地址     mov esi, [esp]     add esi, eax     mov edi, [es:esi]     and edi, 0xFFFFF000           ; 4. 将目标地址写入子页表的对应位置     add edi, ebx     mov ecx, [esp + 4]     and ecx, 0xFFFFF000     or  ecx, PG_P | PG_USU | PG_RWW     mov [es:edi], ecx           pop ecx     pop ebx     pop eax     pop esi     pop edi           ret   ; es     --> flat mode selector ; ds:esi --> source ; es:edi --> destination ; ecx    --> length MemCpy32:     push esi     push edi     push ecx     push ax           cmp esi, edi           ja btoe           add esi, ecx     add edi, ecx     dec esi     dec edi           jmp etob       btoe:     cmp ecx, 0     jz done     mov al, [ds:esi]     mov byte [es:edi], al     inc esi     inc edi     dec ecx     jmp btoe       etob:     cmp ecx, 0     jz done     mov al, [ds:esi]     mov byte [es:edi], al     dec esi     dec edi     dec ecx     jmp etob   done:       pop ax     pop ecx     pop edi     pop esi     ret       ; eax --> page dir base selector ; ebx --> page table base selector ; ecx --> page table base InitPageTable:     push es     push eax  ; [esp + 12]     push ebx  ; [esp + 8]     push ecx  ; [esp + 4]     push edi  ; [esp]           mov es, ax     mov ecx, 1024    ;  1K sub page tables     mov edi, 0     mov eax, [esp + 4]     or  eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW           cld       stdir:     stosd     add eax, 4096     loop stdir           mov ax, [esp + 8]     mov es, ax     mov ecx, 1024 * 1024   ; 1M pages     mov edi, 0     mov eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW           cld       sttbl:     stosd     add eax, 4096     loop sttbl           pop edi     pop ecx     pop ebx     pop eax     pop es           ret     ; eax --> page directory base SwitchPageTable:     push eax           mov eax, cr0     and eax, 0x7FFFFFFF     mov cr0, eax           mov eax, [esp]     mov cr3, eax     mov eax, cr0     or  eax, 0x80000000     mov cr0, eax           pop eax           ret     ; ds:ebp    --> string address ; bx        --> attribute ; dx        --> dh : row, dl : col PrintString:     push ebp     push eax     push edi     push cx     push dx       print:     mov cl, [ds:ebp]     cmp cl, 0     je end     mov eax, 80     mul dh     add al, dl     shl eax, 1     mov edi, eax     mov ah, bl     mov al, cl     mov [gs:edi], ax     inc ebp     inc dl     jmp print   end:     pop dx     pop cx     pop edi     pop eax     pop ebp           ret       Code32SegLen    equ    $ - CODE32_SEGMENT   [section .gs] [bits 32] STACK32_SEGMENT:     times 1024 * 4 db 0       Stack32SegLen equ $ - STACK32_SEGMENT TopOfStack32  equ Stack32SegLen - 1