程序的动态加载和执行

£可爱£侵袭症+ 提交于 2020-03-30 19:19:13

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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