; ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ; loader.asm ; ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ; Forrest Yu, 2005 ; ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ org 0100h jmp LABEL_START ; Start ; 下面是 FAT12 磁盘的头, 之所以包含它是因为下面用到了磁盘的一些信息 %include "fat32.inc" %include "loader.inc" %include "pm.inc" ; GDT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ; 段基址 段界限 , 属性 LABEL_GDT: Descriptor 0, 0, 0 ; 空描述符 LABEL_DESC_FLAT_C: Descriptor 0, 0fffffh, DA_CR | DA_32 | DA_LIMIT_4K ; 0 ~ 4G LABEL_DESC_FLAT_RW: Descriptor 0, 0fffffh, DA_DRW | DA_32 | DA_LIMIT_4K ; 0 ~ 4G LABEL_DESC_VIDEO: Descriptor 0B8000h, 0ffffh, DA_DRW | DA_DPL3 ; 显存首地址 ; GDT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ GdtLen equ $ - LABEL_GDT GdtPtr dw GdtLen - 1 ; 段界限 dd BaseOfLoaderPhyAddr + LABEL_GDT ; 基地址 ; GDT 选择子 ---------------------------------------------------------------------------------- SelectorFlatC equ LABEL_DESC_FLAT_C - LABEL_GDT SelectorFlatRW equ LABEL_DESC_FLAT_RW - LABEL_GDT SelectorVideo equ LABEL_DESC_VIDEO - LABEL_GDT + SA_RPL3 ; GDT 选择子 ---------------------------------------------------------------------------------- FAT_START_SECTOR DD 0 ;FAT表的起始扇区号 ;added by mingxuan 2020-9-17 DATA_START_SECTOR DD 0 ;数据区起始扇区号 ;added by mingxuan 2020-9-17 LABEL_START: ; <--- 从这里开始 ************* ;for test ;added by mingxuan 2020-9-11 ; 清屏 ;mov ax, 0600h ; AH = 6, AL = 0h ;mov bx, 0700h ; 黑底白字(BL = 07h) ;mov cx, 0 ; 左上角: (0, 0) ;mov dx, 0184fh ; 右下角: (80, 50) ;int 10h ; int 10h ;for test ;added by mingxuan 2020-9-11 ;mov dh, 1 ;call DispStrRealMode ;jmp $ cld mov ax, cs mov ds, ax mov es, ax ;deleted by mingxuan 2020-9-16 mov ss, ax ;added by mingxuan 2020-9-16 mov ax, BaseOfBoot mov fs, ax ;fs存储BaseOfBoot，用于查找FAT32的配置信息 ; 计算FAT表的起始扇区号 ; added by mingxuan 2020-9-17 mov eax, [ fs:OffsetOfActiPartStartSec] add ax, [ fs:BPB_RsvdSecCnt ] mov [FAT_START_SECTOR], eax ; 计算数据区起始扇区号 ; added by mingxuan 2020-9-17 add eax, [ fs:BS_SecPerFAT ] add eax, [ fs:BS_SecPerFAT ] mov [DATA_START_SECTOR], eax mov sp, STACK_ADDR mov bp, BaseOfStack mov dword [bp - DAP_SECTOR_HIGH ], 00h mov byte [bp - DAP_RESERVED1 ], 00h mov byte [bp - DAP_RESERVED2 ], 00h mov byte [bp - DAP_PACKET_SIZE ], 10h mov byte [bp - DAP_READ_SECTORS], 01h mov word [bp - DAP_BUFFER_SEG ], 0x09000 ; 得到内存数 mov ebx, 0 ; ebx = 后续值, 开始时需为 0 mov di, _MemChkBuf ; es:di 指向一个地址范围描述符结构（Address Range Descriptor Structure） .MemChkLoop: mov eax, 0E820h ; eax = 0000E820h mov ecx, 20 ; ecx = 地址范围描述符结构的大小 mov edx, 0534D4150h ; edx = 'SMAP' int 15h ; int 15h jc .MemChkFail add di, 20 inc dword [_dwMCRNumber] ; dwMCRNumber = ARDS 的个数 cmp ebx, 0 jne .MemChkLoop jmp .MemChkOK .MemChkFail: mov dword [_dwMCRNumber], 0 .MemChkOK: ;jmp _SEARCH_LOADER ;deleted by mingxuan 2020-9-16 jmp _SEARCH_KERNEL ;modified by mingxuan 2020-9-16 ;_MISSING_LOADER: ;deleted by mingxuan 2020-9-16 _MISSING_KERNEL: ;modified by mingxuan 2020-9-16 _DISK_ERROR: ;for test ;added by mingxuan 2020-9-16 ; 清屏 ;mov ax, 0600h ; AH = 6, AL = 0h ;mov bx, 0700h ; 黑底白字(BL = 07h) ;mov cx, 0 ; 左上角: (0, 0) ;mov dx, 0184fh ; 右下角: (80, 50) ;int 10h ; int 10h jmp $ ReadSector: pusha mov ah, 42h lea si, [BP - DAP_PACKET_SIZE] ;mov dl, [BS_DriveNum] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 mov dl, [fs:BS_DriveNum];modified by mingxuan 2020-9-16 int 13h jc _DISK_ERROR popa ret ;_SEARCH_LOADER: ;deleted by mingxuan 2020-9-16 _SEARCH_KERNEL: ;modified by mingxuan 2020-9-16 mov word [bp - DAP_BUFFER_OFF], DATA_BUF_OFF ;mov eax, dword [BS_RootClus] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 mov eax, dword [fs:BS_RootClus] ;modified by mingxuan 2020-9-16 mov dword [bp - CURRENT_CLUSTER], eax _NEXT_ROOT_CLUSTER: dec eax dec eax xor ebx, ebx ;mov bl, byte [BPB_SecPerClu] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 mov bl, byte [fs:BPB_SecPerClu] ;modified by mingxuan 2020-9-16 mul ebx ;add eax, DATA_START_SECTOR add eax, [DATA_START_SECTOR] ;modified by mingxuan 2020-9-17 mov dword [BP - DAP_SECTOR_LOW], eax ;mov dl, [BPB_SecPerClu] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 mov dl, [fs:BPB_SecPerClu] ;modified by mingxuan 2020-9-16 _NEXT_ROOT_SECTOR: call ReadSector mov di, DATA_BUF_OFF mov bl, DIR_PER_SECTOR _NEXT_ROOT_ENTRY: cmp byte [di], DIR_NAME_FREE ;jz _MISSING_LOADER ;deleted by mingxuan 2020-9-16 jz _MISSING_KERNEL ;modified by mingxuan 2020-9-16 push di; ;cmpsb将DS:SI和ES:DI中的字符串进行比较, 故需要修改一下es, mingxuan ;mov ax, ds ;added by mingxuan 2020-9-16 ;mov es, ax ;added by mingxuan 2020-9-16 mov si, KernelFileName mov cx, 10 repe cmpsb ;将DS:SI和ES:DI中的字符串进行比较 ;把es再改回BaseOfBoot，用于索引FAT32的配置信息, mingxuan ;mov ax, BaseOfBoot ;added by mingxuan 2020-9-16 ;mov es, ax ;added by mingxuan 2020-9-16 ;jcxz _FOUND_LOADER jcxz _FOUND_KERNEL ;modified by mingxuan 2020-9-16 pop di add di, DIR_ENTRY_SIZE dec bl jnz _NEXT_ROOT_ENTRY dec dl jz _CHECK_NEXT_ROOT_CLUSTER inc dword [bp - DAP_SECTOR_LOW] jmp _NEXT_ROOT_SECTOR _CHECK_NEXT_ROOT_CLUSTER: ; 计算FAT所在的簇号和偏移 ; FatOffset = ClusterNum*4 XOR EDX,EDX MOV EAX,DWORD[BP - CURRENT_CLUSTER] SHL EAX,2 XOR ECX,ECX ;MOV CX,WORD [ BPB_BytesPerSec ] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV CX,WORD [ fs:BPB_BytesPerSec ];modified by mingxuan 2020-9-16 DIV ECX ; EAX = Sector EDX = OFFSET ;ADD EAX, FAT_START_SECTOR ADD EAX, [FAT_START_SECTOR] ;modified by mingxuan 2020-9-17 MOV DWORD [ BP - DAP_SECTOR_LOW ], EAX call ReadSector ; 检查下一个簇 MOV DI,DX ADD DI,DATA_BUF_OFF MOV EAX,DWORD[DI] ; EAX = 下一个要读的簇号 AND EAX,CLUSTER_MASK MOV DWORD[ BP - CURRENT_CLUSTER ],EAX CMP EAX,CLUSTER_LAST ; CX >= 0FFFFFF8H，则意味着没有更多的簇了 JB _NEXT_ROOT_CLUSTER ;JMP _MISSING_LOADER ;deleted by mingxuan 2020-9-16 JMP _MISSING_KERNEL ;modified by mingxuan 2020-9-16 ;_FOUND_LOADER: _FOUND_KERNEL: ;modified by mingxuan 2020-9-16 ; 目录结构地址放在DI中 pop di xor eax, eax mov ax, [di + OFF_START_CLUSTER_HIGH] ; 起始簇号高32位 shl ax, 16 mov ax, [di + OFF_START_CLUSTER_LOW] ; 起始簇号低32位 mov dword [ bp - CURRENT_CLUSTER ], eax mov cx, BaseOfKernelFile ; CX = 缓冲区段地址 _NEXT_DATA_CLUSTER: ; 根据簇号计算扇区号 DEC EAX DEC EAX XOR EBX,EBX ;MOV BL, BYTE [ BPB_SecPerClu ] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV BL, BYTE [ fs:BPB_SecPerClu ];modified by mingxuan 2020-9-16 MUL EBX ;ADD EAX, DATA_START_SECTOR ADD EAX, [DATA_START_SECTOR] ;modified by mingxuan 2020-9-17 MOV DWORD[ BP - DAP_SECTOR_LOW ], EAX ;MOV BL , BYTE [BPB_SecPerClu] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV BL , BYTE [fs:BPB_SecPerClu] ;modified by mingxuan 2020-9-16 ; 设置缓冲区 MOV WORD [ BP - DAP_BUFFER_SEG ], CX MOV WORD [ BP - DAP_BUFFER_OFF ], OffsetOfKernelFile _NEXT_DATA_SECTOR: ; 读取簇中的每个扇区(内层循环) ; 注意 : 通过检查文件大小，可以避免读取最后一个不满簇的所有大小 call ReadSector ; 更新地址，继续读取 ;MOV AX, WORD [BPB_BytesPerSec] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV AX, WORD [fs:BPB_BytesPerSec] ;modified by mingxuan 2020-9-16 ADD WORD [BP - DAP_BUFFER_OFF], ax INC DWORD [BP - DAP_SECTOR_LOW] ; 递增扇区号 DEC BL ; 内层循环计数 JNZ _NEXT_DATA_SECTOR ; 更新读取下一个簇的缓冲区地址 ;MOV CL, BYTE [ BPB_SecPerClu ] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV CL, BYTE [ fs:BPB_SecPerClu ] ;modified by mingxuan 2020-9-16 ;MOV AX, WORD [BPB_BytesPerSec] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV AX, WORD [fs:BPB_BytesPerSec] ;modified by mingxuan 2020-9-16 SHR AX, 4 MUL CL ADD AX, WORD [ BP - DAP_BUFFER_SEG ] MOV CX, AX ; 保存下一个簇的缓冲区段地址 ;==================================================================== ; 检查是否还有下一个簇(读取FAT表的相关信息) ; LET N = 数据簇号 ; THUS FAT_BYTES = N*4 (FAT32) ; FAT_SECTOR = FAT_BYTES / BPB_BytesPerSec ; FAT_OFFSET = FAT_BYTES % BPB_BytesPerSec ;==================================================================== ; 计算FAT所在的簇号和偏移 MOV EAX,DWORD [BP - CURRENT_CLUSTER] XOR EDX,EDX SHL EAX,2 XOR EBX,EBX ;MOV BX,WORD [ BPB_BytesPerSec ] ;deleted by mingxuan 2020-9-16 MOV BX,WORD [ fs:BPB_BytesPerSec ];modified by mingxuan 2020-9-16 DIV EBX ; EAX = Sector EDX = Offset ; 设置缓冲区地址 ;ADD EAX, FAT_START_SECTOR ADD EAX, [FAT_START_SECTOR] ;modified by mingxuan 2020-9-17 MOV DWORD [ BP - DAP_SECTOR_LOW ], EAX MOV WORD [BP - DAP_BUFFER_SEG ], 0x09000 MOV WORD [BP - DAP_BUFFER_OFF ], DATA_BUF_OFF ; 读取扇区 CALL ReadSector ; 检查下一个簇 MOV DI,DX ADD DI,DATA_BUF_OFF MOV EAX,DWORD[DI] ; EAX = 下一个要读的簇号 AND EAX,CLUSTER_MASK MOV DWORD[ BP - CURRENT_CLUSTER ],EAX CMP EAX,CLUSTER_LAST ; CX >= 0FFFFFF8H，则意味着没有更多的簇了 JB _NEXT_DATA_CLUSTER ;;add end add by liang 2016.04.20 ; 下面准备跳入保护模式 ------------------------------------------- ;for test ;added by mingxuan 2020-9-11 ;mov dh, 1 ;call DispStrRealMode ;jmp $ ; 加载 GDTR lgdt [GdtPtr] ; 关中断 cli ; 打开地址线A20 in al, 92h or al, 00000010b out 92h, al ; 准备切换到保护模式 mov eax, cr0 or eax, 1 mov cr0, eax ; 真正进入保护模式 jmp dword SelectorFlatC:(BaseOfLoaderPhyAddr+LABEL_PM_START) ;============================================================================ ;变量 ;---------------------------------------------------------------------------- wSectorNo dw 0 ; 要读取的扇区号 bOdd db 0 ; 奇数还是偶数 dwKernelSize dd 0 ; KERNEL.BIN 文件大小 _dwEchoSize dd 0 ;echo size add by liang 2016.04.20 ;============================================================================ ;字符串 ;---------------------------------------------------------------------------- KernelFileName db "KERNEL BIN", 0 ; KERNEL.BIN 之文件名 EchoFileName db "INIT BIN", 0 ;add by liang 2016.04.20 ;edit by visual 2016.5.16 ; 为简化代码, 下面每个字符串的长度均为 MessageLength MessageLength equ 9 LoadMessage: db "Loading " Message1 db "Ready. " Message2 db "No KERNEL" Message3 db "exLoading" ;add by liang 2016.04.20 Message4 db "exReady. " ;add by liang 2016.04.20 Message5 db "No ECHO " ;add by liang 2016.04.20 ;============================================================================ ;---------------------------------------------------------------------------- ; 函数名: DispStrRealMode ;---------------------------------------------------------------------------- ; 运行环境: ; 实模式（保护模式下显示字符串由函数 DispStr 完成） ; 作用: ; 显示一个字符串, 函数开始时 dh 中应该是字符串序号(0-based) DispStrRealMode: mov ax, MessageLength mul dh add ax, LoadMessage mov bp, ax ; ┓ mov ax, ds ; ┣ ES:BP = 串地址 mov es, ax ; ┛ mov cx, MessageLength ; CX = 串长度 mov ax, 01301h ; AH = 13, AL = 01h mov bx, 0007h ; 页号为0(BH = 0) 黑底白字(BL = 07h) mov dl, 0 add dh, 3 ; 从第 3 行往下显示 int 10h ; int 10h ret ;---------------------------------------------------------------------------- ;---------------------------------------------------------------------------- ; 函数名: KillMotor ;---------------------------------------------------------------------------- ; 作用: ; 关闭软驱马达 KillMotor: push dx mov dx, 03F2h mov al, 0 out dx, al pop dx ret ;---------------------------------------------------------------------------- ; 从此以后的代码在保护模式下执行 ---------------------------------------------------- ; 32 位代码段. 由实模式跳入 --------------------------------------------------------- [SECTION .s32] ALIGN 32 [BITS 32] LABEL_PM_START: mov ax, SelectorVideo mov gs, ax mov ax, SelectorFlatRW mov ds, ax mov es, ax mov fs, ax mov ss, ax mov esp, TopOfStack push szMemChkTitle call DispStr add esp, 4 call DispMemInfo call getFreeMemInfo ;add by liang 2016.04.13 call DispEchoSize ;add by liang 2016.04.21 call SetupPaging ; added by mingxuan 2020-9-16 ; for test mov ah, 0Fh ; 0000: 黑底 1111: 白字 mov al, 'P' mov [gs:((80 * 0 + 39) * 2)], ax ; 屏幕第 0 行, 第 39 列。 call InitKernel ;jmp $ ;*************************************************************** jmp SelectorFlatC:KernelEntryPointPhyAddr ; 正式进入内核 * ;*************************************************************** ; 内存看上去是这样的： ; ┃ ┃ ; ┃ . ┃ ; ┃ . ┃ ; ┃ . ┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; ┃■■■■■■Page Tables■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; ┃■■■■■(大小由LOADER决定)■■■■■■■■■■■■■┃ ; 00101000h ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ PageTblBase ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; 00100000h ┃■■■■Page Directory Table■■■■■■■■■■■■┃ PageDirBase <- 1M ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; F0000h ┃□□□□□□□System ROM□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; E0000h ┃□□□□Expansion of system ROM □□□□□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; C0000h ┃□□□Reserved for ROM expansion□□□□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ B8000h ← gs ; A0000h ┃□□□Display adapter reserved□□□□□□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; 9FC00h ┃□□extended BIOS data area (EBDA)□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; 90000h ┃■■■■■■■LOADER.BIN■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ somewhere in LOADER ← esp ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; 80000h ┃■■■■■■■KERNEL.BIN■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; 30000h ┃■■■■■■■■KERNEL■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ 30400h ← KERNEL 入口 (KernelEntryPointPhyAddr) ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃ ┃ ; 7E00h ┃ F R E E ┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; 7C00h ┃■■■■■■BOOT SECTOR■■■■■■■■■■■■■■■■■■┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃ ┃ ; 500h ┃ F R E E ┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□┃ ; 400h ┃□□□□ROM BIOS parameter area □□□□□□□□┃ ; ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ; ┃◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇┃ ; 0h ┃◇◇◇◇◇◇Int Vectors◇◇◇◇◇◇┃ ; ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ ← cs, ds, es, fs, ss ; ; ; ┏━━━┓ ┏━━━┓ ; ┃■■■■■■┃ 我们使用 ┃□□□□□□┃ 不能使用的内存 ; ┗━━━┛ ┗━━━┛ ; ┏━━━┓ ┏━━━┓ ; ┃ ┃ 未使用空间 ┃◇◇◇┃ 可以覆盖的内存 ; ┗━━━┛ ┗━━━┛ ; ; 注：KERNEL 的位置实际上是很灵活的，可以通过同时改变 LOAD.INC 中的 KernelEntryPointPhyAddr 和 MAKEFILE 中参数 -Ttext 的值来改变。 ; 比如，如果把 KernelEntryPointPhyAddr 和 -Ttext 的值都改为 0x400400，则 KERNEL 就会被加载到内存 0x400000(4M) 处，入口在 0x400400。 ; ; ------------------------------------------------------------------------ ; 显示 AL 中的数字 ; ------------------------------------------------------------------------ DispAL: push ecx push edx push edi mov edi, [dwDispPos] mov ah, 0Fh ; 0000b: 黑底 1111b: 白字 mov dl, al shr al, 4 mov ecx, 2 .begin: and al, 01111b cmp al, 9 ja .1 add al, '0' jmp .2 .1: sub al, 0Ah add al, 'A' .2: mov [gs:edi], ax add edi, 2 mov al, dl loop .begin ;add edi, 2 mov [dwDispPos], edi pop edi pop edx pop ecx ret ; DispAL 结束------------------------------------------------------------- ; ------------------------------------------------------------------------ ; 显示一个整形数 ; ------------------------------------------------------------------------ DispInt: mov eax, [esp + 4] shr eax, 24 call DispAL mov eax, [esp + 4] shr eax, 16 call DispAL mov eax, [esp + 4] shr eax, 8 call DispAL mov eax, [esp + 4] call DispAL mov ah, 07h ; 0000b: 黑底 0111b: 灰字 mov al, 'h' push edi mov edi, [dwDispPos] mov [gs:edi], ax add edi, 4 mov [dwDispPos], edi pop edi ret ; DispInt 结束------------------------------------------------------------ ; ------------------------------------------------------------------------ ; 显示一个字符串 ; ------------------------------------------------------------------------ DispStr: push ebp mov ebp, esp push ebx push esi push edi mov esi, [ebp + 8] ; pszInfo mov edi, [dwDispPos] mov ah, 0Fh .1: lodsb test al, al jz .2 cmp al, 0Ah ; 是回车吗? jnz .3 push eax mov eax, edi mov bl, 160 div bl and eax, 0FFh inc eax mov bl, 160 mul bl mov edi, eax pop eax jmp .1 .3: mov [gs:edi], ax add edi, 2 jmp .1 .2: mov [dwDispPos], edi pop edi pop esi pop ebx pop ebp ret ; DispStr 结束------------------------------------------------------------ ; ------------------------------------------------------------------------ ; 换行 ; ------------------------------------------------------------------------ DispReturn: push szReturn call DispStr ;printf("\n"); add esp, 4 ret ; DispReturn 结束--------------------------------------------------------- ; ------------------------------------------------------------------------ ; 内存拷贝，仿 memcpy ; ------------------------------------------------------------------------ ; void* MemCpy(void* es:pDest, void* ds:pSrc, int iSize); ; ------------------------------------------------------------------------ MemCpy: push ebp mov ebp, esp push esi push edi push ecx mov edi, [ebp + 8] ; Destination mov esi, [ebp + 12] ; Source mov ecx, [ebp + 16] ; Counter .1: cmp ecx, 0 ; 判断计数器 jz .2 ; 计数器为零时跳出 mov al, [ds:esi] ; ┓ inc esi ; ┃ ; ┣ 逐字节移动 mov byte [es:edi], al ; ┃ inc edi ; ┛ dec ecx ; 计数器减一 jmp .1 ; 循环 .2: mov eax, [ebp + 8] ; 返回值 pop ecx pop edi pop esi mov esp, ebp pop ebp ret ; 函数结束，返回 ; MemCpy 结束------------------------------------------------------------- ;;;;;;;;;;;;;;;;;add begin add by liang 2016.04.13;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; memtest: push edi push esi mov esi,0xaa55aa55 mov edi,0x55aa55aa mov eax,[esp+8+4] ;start .mt_loop: mov ebx,eax add ebx,0xffc ;检查每4KB最后4B mov ecx,[ebx] ;保存原值 mov [ebx],esi ;写入 xor dword [ebx],0xffffffff ;反转 cmp edi,[ebx] ;检查反转结果是否正确 jne .mt_fin xor dword [ebx],0xffffffff ;再次反转 cmp esi,[ebx] ;检查是否恢复初始值 jne .mt_fin mov [ebx],ecx ;恢复为修改前的值 add eax,0x1000 ;每循环一次加0x1000 cmp eax,[esp+8+8] ;未到end，循环 jbe .mt_loop pop esi pop edi ret .mt_fin: mov [ebx],ecx ;恢复为修改前的值 pop esi pop edi ret getFreeMemInfo: push eax push ebx push ecx push edx mov eax,cr0 or eax,0x60000000 ;禁止缓存 mov cr0,eax mov ebx,0x00000000 ;检查0到32M mov ecx,0x02000000 mov edx,FMIBuff ;存于0x007ff000处 .fmi_loop: push ecx push ebx call memtest pop ebx pop ecx mov [edx+4],eax ;留出前4B存放dwFMINumber add edx,4 add eax,0x1000 mov ebx,eax inc dword [dwFMINumber] ;循环次数，即返回值个数 cmp ebx,ecx jb .fmi_loop mov ebx,[dwFMINumber] mov edx,FMIBuff mov [edx],ebx ;前4B存放返回值个数 mov ebx,[FMIBuff] push ebx call DispInt ;打印返回值个数 add esp,4 mov eax,cr0 and eax,0x9fffffff ;恢复缓存 mov cr0,eax pop edx pop ecx pop ebx pop eax ret ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;add end add by liang 2016.04.13;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;add begin add by liang 2016.04.21 DispEchoSize: push eax mov eax,[dwEchoSize] push eax call DispInt add esp,4 pop eax ret ;;add end add by liang 2016.04.21 ; 显示内存信息 -------------------------------------------------------------- DispMemInfo: push esi push edi push ecx mov esi, MemChkBuf mov ecx, [dwMCRNumber] ;for(int i=0;i<[MCRNumber];i++) // 每次得到一个ARDS(Address Range Descriptor Structure)结构 .loop: ;{ mov edx, 5 ; for(int j=0;j<5;j++) // 每次得到一个ARDS中的成员，共5个成员 mov edi, ARDStruct ; { // 依次显示：BaseAddrLow，BaseAddrHigh，LengthLow，LengthHigh，Type .1: ; push dword [esi] ; call DispInt ; DispInt(MemChkBuf[j*4]); // 显示一个成员 pop eax ; stosd ; ARDStruct[j*4] = MemChkBuf[j*4]; add esi, 4 ; dec edx ; cmp edx, 0 ; jnz .1 ; } call DispReturn ; printf("\n"); cmp dword [dwType], 1 ; if(Type == AddressRangeMemory) // AddressRangeMemory : 1, AddressRangeReserved : 2 jne .2 ; { mov eax, [dwBaseAddrLow] ; add eax, [dwLengthLow] ; cmp eax, [dwMemSize] ; if(BaseAddrLow + LengthLow > MemSize) jb .2 ; mov [dwMemSize], eax ; MemSize = BaseAddrLow + LengthLow; .2: ; } loop .loop ;} ; call DispReturn ;printf("\n"); push szRAMSize ; call DispStr ;printf("RAM size:"); add esp, 4 ; ; push dword [dwMemSize] ; call DispInt ;DispInt(MemSize); add esp, 4 ; pop ecx pop edi pop esi ret ; --------------------------------------------------------------------------- ; 启动分页机制 -------------------------------------------------------------- SetupPaging: ; 根据内存大小计算应初始化多少PDE以及多少页表 xor edx, edx mov eax, [dwMemSize] mov ebx, 400000h ; 400000h = 4M = 4096 * 1024, 一个页表对应的内存大小 div ebx mov ecx, eax ; 此时 ecx 为页表的个数，也即 PDE 应该的个数 test edx, edx jz .no_remainder inc ecx ; 如果余数不为 0 就需增加一个页表 .no_remainder: push ecx ; 暂存页表个数 mov dword[PageTblNumAddr],ecx ;将页表数写进这个物理地址 ; 为简化处理, 所有线性地址对应相等的物理地址. 并且不考虑内存空洞. ; 首先初始化页目录 mov ax, SelectorFlatRW mov es, ax mov edi, PageDirBase ; 此段首地址为 PageDirBase xor eax, eax mov eax, PageTblBase | PG_P | PG_USU | PG_RWW .1: stosd add eax, 4096 ; 为了简化, 所有页表在内存中是连续的. loop .1 ;;;;初始化3G处的页目录;;;;;;;;;;;;;;;; //add by visual 2016.5.10 pop eax ;页表个数 mov ecx,eax ;重新放到ecx里 push ecx ;暂存页表个数 mov ax, SelectorFlatRW mov es, ax mov eax, 3072 ;768*4 add eax, PageDirBase ; mov edi, eax ; 应该往页目录这个位置写： PageDirBase+768*4，即线性地址3G处 xor eax, eax ; 清0 mov eax, ecx ; mov ebx, 4096 ; mul ebx ;跳过前ecx个页表，即PageTblBase+页表数*4096 add eax, PageTblBase | PG_P | PG_USU | PG_RWW; .1k: stosd add eax, 4096 ; 为了简化, 所有页表在内存中是连续的. loop .1k ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 再初始化所有页表（最开始处，一一映射的） pop eax ; 页表个数 push eax ;暂存页表个数 mov ebx, 1024 ; 每个页表 1024 个 PTE mul ebx mov ecx, eax ; PTE个数 = 页表个数 * 1024 mov edi, PageTblBase ; 此段首地址为 PageTblBase xor eax, eax mov eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW .2: stosd add eax, 4096 ; 每一页指向 4K 的空间 loop .2 ;;;;初始化3G处的页表;;;;;;;;;;;;;;;; //add by visual 2016.5.10 ; 再初始化3G后的页表 pop eax ; 页表个数 mov ebx, 1024 ; 每个页表 1024 个 PTE mul ebx mov ecx, eax ; PTE个数 = 页表个数 * 1024 xor eax, eax ; 清0 mov eax, ecx ; mov ebx, 4 mul ebx ;跳过前ecx个页表，即PageTblBase+页表数*4096 add eax, PageTblBase ; 后面3G对应页表的起始位置为 PageTblBase+页表数*4096 mov edi, eax xor eax, eax mov eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW ;从0开始 .2k: stosd add eax, 4096 ; 每一页指向 4K 的空间 loop .2k ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;mov ah, 0Fh ; 0000: 黑底 1111: 白字 ;mov al, 'P' ;mov [gs:((80 * 0 + 39) * 2)], ax ; 屏幕第 0 行, 第 39 列。 ;启动页表机制 mov eax, PageDirBase mov cr3, eax mov eax, cr0 or eax, 80000000h mov cr0, eax jmp short .3 .3: nop ret ; 分页机制启动完毕 ---------------------------------------------------------- ; InitKernel --------------------------------------------------------------------------------- ; 将 KERNEL.BIN 的内容经过整理对齐后放到新的位置 ; -------------------------------------------------------------------------------------------- InitKernel: ; 遍历每一个 Program Header，根据 Program Header 中的信息来确定把什么放进内存，放到什么位置，以及放多少。 xor esi, esi mov cx, word [BaseOfKernelFilePhyAddr + 2Ch]; ┓ ecx <- pELFHdr->e_phnum movzx ecx, cx ; ┛ mov esi, [BaseOfKernelFilePhyAddr + 1Ch] ; esi <- pELFHdr->e_phoff add esi, BaseOfKernelFilePhyAddr ; esi <- OffsetOfKernel + pELFHdr->e_phoff .Begin: mov eax, [esi + 0] cmp eax, 0 ; PT_NULL jz .NoAction push dword [esi + 010h] ; size ┓ mov eax, [esi + 04h] ; ┃ add eax, BaseOfKernelFilePhyAddr ; ┣ ::memcpy( (void*)(pPHdr->p_vaddr), push eax ; src ┃ uchCode + pPHdr->p_offset, push dword [esi + 08h] ; dst ┃ pPHdr->p_filesz; call MemCpy ; ┃ add esp, 12 ; ┛ .NoAction: add esi, 020h ; esi += pELFHdr->e_phentsize dec ecx jnz .Begin ret ; InitKernel ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ; SECTION .data1 之开始 --------------------------------------------------------------------------------------------- [SECTION .data1] ALIGN 32 LABEL_DATA: ; 实模式下使用这些符号 ; 字符串 _szMemChkTitle: db "BaseAddrL BaseAddrH LengthLow LengthHigh Type", 0Ah, 0 _szRAMSize: db "RAM size:", 0 _szReturn: db 0Ah, 0 ;; 变量 _dwMCRNumber: dd 0 ; Memory Check Result _dwDispPos: dd (80 * 6 + 0) * 2 ; 屏幕第 6 行, 第 0 列。 _dwMemSize: dd 0 _ARDStruct: ; Address Range Descriptor Structure _dwBaseAddrLow: dd 0 _dwBaseAddrHigh: dd 0 _dwLengthLow: dd 0 _dwLengthHigh: dd 0 _dwType: dd 0 _MemChkBuf: times 256 db 0 _dwFMINumber: dd 0 ;add by liang 2016.04.13 ; ;; 保护模式下使用这些符号 szMemChkTitle equ BaseOfLoaderPhyAddr + _szMemChkTitle szRAMSize equ BaseOfLoaderPhyAddr + _szRAMSize szReturn equ BaseOfLoaderPhyAddr + _szReturn dwDispPos equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwDispPos dwMemSize equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwMemSize dwMCRNumber equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwMCRNumber ARDStruct equ BaseOfLoaderPhyAddr + _ARDStruct dwBaseAddrLow equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwBaseAddrLow dwBaseAddrHigh equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwBaseAddrHigh dwLengthLow equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwLengthLow dwLengthHigh equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwLengthHigh dwType equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwType MemChkBuf equ BaseOfLoaderPhyAddr + _MemChkBuf dwFMINumber equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwFMINumber ;add by liang 2016.04.13 dwEchoSize equ BaseOfLoaderPhyAddr + _dwEchoSize ;add by liang 2016.04.21 ; 堆栈就在数据段的末尾 StackSpace: times 1000h db 0 TopOfStack equ BaseOfLoaderPhyAddr + $ ; 栈顶 ; SECTION .data1 之结束 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^