先展示一下效果图:
直接看代码：
注意到这段代码是在P38 “3.2.1海阔凭鱼跃”那段代码基础上加上LDT得到的，新添加的代码会着重标注出来的^_^
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; pmtest3.asm
; 编译方法：nasm pmtest3.asm -o pmtest3.com
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%include "pm.inc" ; 常量, 宏, 以及一些说明
org 0100h
jmp LABEL_BEGIN
[SECTION .gdt]
; GDT
; 段基址, 段界限 , 属性
LABEL_GDT: Descriptor 0, 0, 0 ; 空描述符
LABEL_DESC_NORMAL: Descriptor 0, 0ffffh, DA_DRW ; Normal 描述符
LABEL_DESC_CODE32: Descriptor 0, SegCode32Len - 1, DA_C + DA_32 ; 非一致代码段, 32
LABEL_DESC_CODE16: Descriptor 0, 0ffffh, DA_C ; 非一致代码段, 16
LABEL_DESC_DATA: Descriptor 0, DataLen - 1, DA_DRW+DA_DPL1 ; Data
LABEL_DESC_STACK: Descriptor 0, TopOfStack, DA_DRWA + DA_32; Stack, 32 位
LABEL_DESC_LDT: Descriptor 0, LDTLen - 1, DA_LDT ; LDT
LABEL_DESC_VIDEO: Descriptor 0B8000h, 0ffffh, DA_DRW ; 显存首地址
; GDT 结束
GdtLen equ $ - LABEL_GDT ; GDT长度
GdtPtr dw GdtLen - 1 ; GDT界限
dd 0 ; GDT基地址
; GDT 选择子
SelectorNormal equ LABEL_DESC_NORMAL - LABEL_GDT
SelectorCode32 equ LABEL_DESC_CODE32 - LABEL_GDT
SelectorCode16 equ LABEL_DESC_CODE16 - LABEL_GDT
SelectorData equ LABEL_DESC_DATA - LABEL_GDT
SelectorStack equ LABEL_DESC_STACK - LABEL_GDT
SelectorLDT equ LABEL_DESC_LDT - LABEL_GDT
SelectorVideo equ LABEL_DESC_VIDEO - LABEL_GDT
; END of [SECTION .gdt]
[SECTION .data1] ; 数据段
ALIGN 32
[BITS 32]
LABEL_DATA:
SPValueInRealMode dw 0
; 字符串
PMMessage: db "In Protect Mode now. ^-^", 0 ; 进入保护模式后显示此字符串
OffsetPMMessage equ PMMessage - $$
StrTest: db "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ", 0
OffsetStrTest equ StrTest - $$
DataLen equ $ - LABEL_DATA
; END of [SECTION .data1]
; 全局堆栈段
[SECTION .gs]
ALIGN 32
[BITS 32]
LABEL_STACK:
times 512 db 0
TopOfStack equ $ - LABEL_STACK - 1
; END of [SECTION .gs]
[SECTION .s16]
[BITS 16]
LABEL_BEGIN:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0100h
mov [LABEL_GO_BACK_TO_REAL+3], ax
mov [SPValueInRealMode], sp
; 初始化 16 位代码段描述符
mov ax, cs
movzx eax, ax
shl eax, 4
add eax, LABEL_SEG_CODE16
mov word [LABEL_DESC_CODE16 + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 7], ah
; 初始化 32 位代码段描述符
xor eax, eax
mov ax, cs
shl eax, 4
add eax, LABEL_SEG_CODE32
mov word [LABEL_DESC_CODE32 + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 7], ah
; 初始化数据段描述符
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_DATA
mov word [LABEL_DESC_DATA + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_DATA + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_DATA + 7], ah
; 初始化堆栈段描述符
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_STACK
mov word [LABEL_DESC_STACK + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_STACK + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_STACK + 7], ah
; 初始化 LDT 在 GDT 中的描述符
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_LDT
mov word [LABEL_DESC_LDT + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_LDT + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_LDT + 7], ah
; 初始化 LDT 中的描述符
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_CODE_A
mov word [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 4], al
mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA + 7], ah
; 为加载 GDTR 作准备
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_GDT ; eax <- gdt 基地址
mov dword [GdtPtr + 2], eax ; [GdtPtr + 2] <- gdt 基地址
; 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 SelectorCode32:0 ; 执行这一句会把 SelectorCode32 装入 cs, 并跳转到 Code32Selector:0 处
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
LABEL_REAL_ENTRY: ; 从保护模式跳回到实模式就到了这里
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, [SPValueInRealMode]
in al, 92h ; ┓
and al, 11111101b ; ┣ 关闭 A20 地址线
out 92h, al ; ┛
sti ; 开中断
mov ax, 4c00h ; ┓
int 21h ; ┛回到 DOS
; END of [SECTION .s16]
[SECTION .s32]; 32 位代码段. 由实模式跳入.
[BITS 32]
LABEL_SEG_CODE32:
mov ax, SelectorData
mov ds, ax ; 数据段选择子
mov ax, SelectorVideo
mov gs, ax ; 视频段选择子
mov ax, SelectorStack
mov ss, ax ; 堆栈段选择子
mov esp, TopOfStack
; 下面显示一个字符串
mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底 1100: 红字
xor esi, esi
xor edi, edi
mov esi, OffsetPMMessage ; 源数据偏移
mov edi, (80 * 10 + 0) * 2 ; 目的数据偏移。屏幕第 10 行, 第 0 列。
cld
.1:
lodsb
test al, al
jz .2
mov [gs:edi], ax
add edi, 2
jmp .1
.2: ; 显示完毕
call DispReturn
; Load LDT ; 即是，将选择子SelectorLDT加载到寄存器LDTR中
mov ax, SelectorLDT
lldt ax
jmp SelectorLDTCodeA:0 ; 跳入局部任务
; ------------------------------------------------------------------------
DispReturn:
push eax
push ebx
mov eax, edi
mov bl, 160
div bl
and eax, 0FFh
inc eax
mov bl, 160
mul bl
mov edi, eax
pop ebx
pop eax
ret
; DispReturn 结束---------------------------------------------------------
SegCode32Len equ $ - LABEL_SEG_CODE32
; END of [SECTION .s32]
; 16 位代码段. 由 32 位代码段跳入, 跳出后到实模式
[SECTION .s16code]
ALIGN 32
[BITS 16]
LABEL_SEG_CODE16:
; 跳回实模式:
mov ax, SelectorNormal
mov ds, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ss, ax
mov eax, cr0
and al, 11111110b
mov cr0, eax
LABEL_GO_BACK_TO_REAL:
jmp 0:LABEL_REAL_ENTRY ; 段地址会在程序开始处被设置成正确的值
Code16Len equ $ - LABEL_SEG_CODE16
; END of [SECTION .s16code]
; LDT
[SECTION .ldt]
ALIGN 32
LABEL_LDT:
; 段基址 段界限 属性
LABEL_LDT_DESC_CODEA: Descriptor 0, CodeALen - 1, DA_C + DA_32 ; Code, 32 位
LDTLen equ $ - LABEL_LDT
; LDT 选择子
SelectorLDTCodeA equ LABEL_LDT_DESC_CODEA - LABEL_LDT + SA_TIL
; END of [SECTION .ldt]
; CodeA (LDT, 32 位代码段)
[SECTION .la]
ALIGN 32
[BITS 32]
LABEL_CODE_A:
mov ax, SelectorVideo
mov gs, ax ; 视频段选择子(目的)
mov edi, (80 * 12 + 0) * 2 ; 屏幕第 10 行, 第 0 列。
mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底 1100: 红字
mov al, 'L'
mov [gs:edi], ax
; 准备经由16位代码段跳回实模式
jmp SelectorCode16:0
CodeALen equ $ - LABEL_CODE_A
; END of [SECTION .la]
***********************************************************************************************************************************
代码说明及注意：
一、LDT段描述符属性——DA_LDT
DA_LDT EQU 82h ; 局部描述符表段类型值
98h=0000,0000,1000,0010b，也就是将
TYPE设置为0010，表示为LDT。见P36
S设置为0，表示是系统段/门描述符（如果S=1，表示是数据段/代码段描述符）。见P36
P设置为1，表示在内存中存在。见P35
二、通过比较LDT和GDT来深入理解LDT
1. “LDT的描述符被包含在GDT中”
“LDT段在GDT段中的地位”和“其他段在GDT段中的地位”平等，只不过其特定的属性表明了他的身份——DA_LDT。他就好像一个混迹市井的贤士高人，不显山露水，但深藏绝技；而这个绝技就是LDT段中可以完成和GDT段类似的功能——定义若干段描述符，只不过LDT中定义的段是局部的！
关键代码：
LABEL_DESC_DATA: Descriptor 0, DataLen - 1, DA_DRW+DA_DPL1 ; Data LABEL_DESC_STACK: Descriptor 0, TopOfStack, DA_DRWA + DA_32; Stack, 32 位 LABEL_DESC_LDT: Descriptor 0, LDTLen - 1, DA_LDT ; LDT LABEL_DESC_VIDEO: Descriptor 0B8000h, 0ffffh, DA_DRW ; 显存首地址
下面在LDT中定义一个局部段描述符，和在GDT中定义段描述符有两点区别：
1）在LDT中，不用定义第一个段为空段（全0）；
2）在LDT中，所有段的选择子都需要在后面再“或操作”(“+”) SA_STL。注意到SA_STL equ 4，故实际上是将LDT中定义的局部段的选择子第2位TI置1（表示从LDT中查找段描述符；TI=0表示从GDT中找）处理!
; LDT [SECTION .ldt] ALIGN 32 LABEL_LDT: ; 段基址 段界限 属性 LABEL_LDT_DESC_CODEA: Descriptor 0, CodeALen - 1, DA_C + DA_32 ; Code, 32 位 LDTLen equ $ - LABEL_LDT ; LDT 选择子 SelectorLDTCodeA equ LABEL_LDT_DESC_CODEA - LABEL_LDT + SA_TIL ; END of [SECTION .ldt]
2. “GDT和LDT不干扰程序流程”
GDT和LDT存在的价值只是负责被查找(查找GDT直接根据GDTR——一步；而查找LDT之前由先要由GDT中LDT的描述符找到LDT的信息——两步)，从中找到想要的段的信息。例如，在执行下面代码时，就要查找GDT:
... [SECTION .s32]; 32 位代码段. 由实模式跳入. [BITS 32] LABEL_SEG_CODE32: mov ax, SelectorData mov ds, ax ; 数据段选择子 mov ax, SelectorVideo mov gs, ax ; 视频段选择子 mov ax, SelectorStack mov ss, ax ; 堆栈段选择子 ...
三、LDT的价值
在上例的LDT只有一个代码段。不难想象，我们还可以在其中增加更多的段，例如数据段、堆栈段等，这样一来，我们可以把一个单独的任务所用到的东西封装在一个LDT中，这种思想是我们在后面章节中的多任务处理的一个雏形。