私は長い間バグを探していました、前のコードは
LABEL_DESC_CODE32：記述子0、SegCode32Len-1、DA_C | DA_32;
コードは今です
LABEL_DESC_CODE32：記述子0、SegCode32Len-1、DA_CR | DA_32;一貫性のないコードセグメント
このため、プログラムが出ません。DA_Cが実行可能な
コードセグメント属性の
存在であることを意図的に確認しました。DA_CRは実行可能で読み取り可能なコードセグメント属性です。
このプログラムの操作の1つは、最初に指定された場所でプログラムを読み書きし、次に指定された場所で実行することです。これはFOO BAR PagingDemoProcの3つのプログラムです。ただし、これら3つのプログラムはすべてCODE32に配置されているため、CODE32もDA_CR
;======================================
;pmtest8.asm
;编译方法：nasm pmtest8.asm -o pmtest8.bin
;======================================
%include "pm.inc"; 常量，宏 以及一些说明
;org 07c00h
PageDirBase0 equ 200000h; 页目录开始地址2M
PageTblBase0 equ 201000h; 页表开始地址 2M+4K
PageDirBase1 equ 210000h; 2M+64K
PageTblBase1 equ 211000h; 2M+64K+4K
LinearAddrDemo equ 00401000h
ProcFoo equ 00401000h
ProcBar equ 00501000h
ProcPagingDemo equ 00301000h
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_FLAT_C: Descriptor 0, 0fffffh,DA_CR|DA_32|DA_LIMIT_4K ;0-4G
LABEL_DESC_FLAT_RW: Descriptor 0, 0fffffh,DA_DRW|DA_LIMIT_4K ;0-4G
;LABEL_DESC_PAGE_DIR: Descriptor PageDirBase, 4095, DA_DRW ; page directory 4k
;LABEL_DESC_PAGE_TBL: Descriptor PageTblBase, 4096*8-1, DA_DRW ;32KB的页表
LABEL_DESC_CODE32: Descriptor 0, SegCode32Len - 1, DA_CR| DA_32; 非一致代码段
LABEL_DESC_CODE16: Descriptor 0, 0ffffh, DA_C;
LABEL_DESC_DATA: Descriptor 0, DataLen-1, DA_DRW; Data
LABEL_DESC_STACK: Descriptor 0, TopOfStack, DA_DRWA|DA_32;
LABEL_DESC_VIDEO : Descriptor 0B8000h, 0ffffh, DA_DRW; 显存首地址
;GDT 就是一个数组结构
GdtLen equ $-LABEL_GDT ;GDT长度
GdtPtr dw GdtLen - 1 ;GDT 界限
dd 0 ; GDT基地址
;GdtPtr也是一个数据结构 前2字节是GDT界限 后4字节是GDT基地址
;GDT 选择子
SelectorNormal equ LABEL_DESC_NORMAL - LABEL_GDT
;SelectorPageDir equ LABEL_DESC_PAGE_DIR- LABEL_GDT
;SelectorPageTbl equ LABEL_DESC_PAGE_TBL- LABEL_GDT
SelectorFlatC equ LABEL_DESC_FLAT_C - LABEL_GDT
SelectorFlatRW equ LABEL_DESC_FLAT_RW - 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
SelectorVideo equ LABEL_DESC_VIDEO - LABEL_GDT
; END of [SECTION .gdt]
[SECTION .data1] ;数据段
ALIGN 32
[BITS 32]
LABEL_DATA:
;实模式下使用这些符号
;字符串
_szPMMessage: db "In Protect Mode now.^_^", 0Ah, 0Ah, 0; 在保护模式中显示
_szMemChkTitle db "BaseAddrL BaseAddrH LengthLow LengthHigh Type", 0Ah, 0; 进入保护模式后显示
_szRAMSize db "RAM size:", 0
_szReturn db 0Ah, 0
; 变量
_wSPValueInRealMode dw 0
_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
_PageTableNumber dd 0
_MemChkBuf: times 256 db 0
; 保护模式下使用这些符号
szPMMessage equ _szPMMessage - $$
szMemChkTitle equ _szMemChkTitle - $$
szRAMSize equ _szRAMSize - $$
szReturn equ _szReturn - $$
dwDispPos equ _dwDispPos - $$
dwMemSize equ _dwMemSize - $$
dwMCRNumber equ _dwMCRNumber - $$
ARDStruct equ _ARDStruct - $$
dwBaseAddrLow equ _dwBaseAddrLow - $$
dwBaseAddrHigh equ _dwBaseAddrHigh - $$
dwLengthLow equ _dwLengthLow - $$
dwLengthHigh equ _dwLengthHigh - $$
dwType equ _dwType - $$
MemChkBuf equ _MemChkBuf - $$
PageTableNumber equ _PageTableNumber- $$
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]
;这是一个16位代码段 这个程序修改了gdt中的一些值 然后执行跳转到第三个section
[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 [_wSPValueInRealMode],sp ;是从零开始的？
; 得到内存数
mov ebx, 0
mov di, _MemChkBuf
.loop:
mov eax, 0E820h
mov ecx, 20
mov edx, 0534D4150h
int 15h
jc LABEL_MEM_CHK_FAIL ;CF=1 发生了错误
add di, 20
inc dword [_dwMCRNumber] ;_dwMCRNumber每次循环加一 作为循环次数
cmp ebx, 0
jne .loop
jmp LABEL_MEM_CHK_OK
LABEL_MEM_CHK_FAIL:
mov dword [_dwMCRNumber], 0 ;循环次数清零
LABEL_MEM_CHK_OK:
;初始化16位的代码段描述符
mov ax, cs
movzx eax, ax
; xor eax, eax
; mov ax, cs
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
;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 ; 执行这句会把SelectorCode32装入CS
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
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, [_wSPValueInRealMode] ;指针调到了堆栈中 返回到实模式
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]
[BITS 32]
LABEL_SEG_CODE32:
mov ax, SelectorData
mov ds, ax; 数据段选择子
mov es, ax
mov ax, SelectorVideo; 视频段选择子
mov gs, ax
mov ax, SelectorStack
mov ss, ax; 堆栈段选择子
mov esp, TopOfStack
;下面显示一个字符串
push szPMMessage
call DispStr
add esp, 4
push szMemChkTitle
call DispStr
add esp, 4
call DispMemSize ; 显示内存信息
; call SetupPaging ; 启动分页机制
call PagingDemo ;演示改变页目录的效果
; 到此停止
jmp SelectorCode16:0
;-------------------------------------------------------------------------
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 ; 测试edx 是否为空 edx是放余数的位置
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 [PageTableNumber], ecx ;暂存页表个数
; 为简化处理 所有线性地址对应相等的物理地址
;首先初始化页目录
mov ax, SelectorFlatRW ;此段首地址为pagedirbase
mov es, ax
;xor edi, edi
mov edi, PageDirBase0 ;此段首地址是pagedirbase0
xor eax, eax
mov eax, PageTblBase0|PG_P|PG_USU|PG_RWW
.1:
stosd ;取得双字mov [edi], eax, edi = edi+4;
add eax, 4096; 为了简化 所有页表在内存中都是连续的
loop .1
;再初始化所有页表（1K个 4M内存空间）
; mov ax, SelectorPageTbl; 此段首地址为 pagetblbase
; mov es, ax
;由于这次页目录和页表放在一个段里面 所以不用设置es
mov eax, [PageTableNumber]; 页表个数
; pop eax ; 页表个数从堆栈里弹出来
mov ebx, 1024
mul ebx
mov ecx, eax; PTE个数 1024*页表个数 多少个页
; xor edi, edi
mov edi, PageTblBase0 ;此段首地址
xor eax, eax
mov eax, PG_P | PG_USU | PG_RWW ;第一个页的地址 起始地址是零
.2:
stosd
add eax, 4096; 每一页指向4K的空间
loop .2
mov eax, PageDirBase0
mov cr3, eax ;cr3 指向页目录表
mov eax, cr0
or eax, 80000000h
mov cr0, eax ;PG = 1 分页机制生效
jmp short .3
.3:
nop
ret
;
;分页机制启动完毕
;测试分页机制---------------------------------------------
PagingDemo:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov ax, SelectorFlatRW
mov es, ax
push LenFoo
push OffsetFoo
push ProcFoo
call MemCpy
add esp, 12
push LenBar
push OffsetBar
push ProcBar
call MemCpy
add esp, 12
push LenPagingDemoAll
push OffsetPagingDemoProc
push ProcPagingDemo
call MemCpy
add esp, 12
mov ax, SelectorData
mov ds, ax ; 数据段选择子
mov es, ax
call SetupPaging ; 启动分页
call SelectorFlatC:ProcPagingDemo
call PSwitch ; 切换页目录，改变地址映射关系
call SelectorFlatC:ProcPagingDemo
ret
;--------------------------------------------------------
PSwitch:
;页初始化目录
; 初始化页目录
mov ax, SelectorFlatRW
mov es, ax
mov edi, PageDirBase1 ; 此段首地址为 PageDirBase1
xor eax, eax
mov eax, PageTblBase1 | PG_P | PG_USU | PG_RWW
mov ecx, [PageTableNumber]
.1:
stosd
add eax, 4096 ; 为了简化, 所有页表在内存中是连续的.
loop .1
; 再初始化所有页表
mov eax, [PageTableNumber] ; 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, PageTblBase1 ; 此段首地址为 PageTblBase1
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
; 在此假设内存是大于 8M 的
mov eax, LinearAddrDemo ; //00401000 二进制 0000 0000 0100 0000 0001 0000 0000 0000
shr eax, 22 ;页目录表所在的项 0000 0000 01
mov ebx, 4096
mul ebx
mov ecx, eax ;LinearAddDemo 代码所在的页表 4096 0x1000h
mov eax, LinearAddrDemo
shr eax, 12
and eax, 03FFh ; 1111111111b (10 bits) 取中间的10位 00 0000 0001
mov ebx, 4
mul ebx ; 0x04
add eax, ecx ; 0x1004 获得指向linarAddDemo所在的页 需要访问里面的内容 改变所指向的页
add eax, PageTblBase1 ;212004h 再加上页表首地址 PageTblBase1=211000h
mov dword [es:eax], ProcBar | PG_P | PG_USU | PG_RWW ;这句将对应该页表中对应的页的地址改了
;对于0x00211000页表首地址 多了1004h
;0x00211000对应的是00000000h
mov eax, PageDirBase1
mov cr3, eax
jmp short .3
.3:
nop
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
PagingDemoProc:
OffsetPagingDemoProc equ PagingDemoProc - $$
mov eax, LinearAddrDemo
call eax
retf
LenPagingDemoAll equ $ - PagingDemoProc
foo:
OffsetFoo equ foo - $$
mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底 1100: 红字
mov al, 'F'
mov [gs:((80 * 17 + 0) * 2)], ax ; 屏幕第 17 行, 第 0 列。
mov al, 'o'
mov [gs:((80 * 17 + 1) * 2)], ax ; 屏幕第 17 行, 第 1 列。
mov [gs:((80 * 17 + 2) * 2)], ax ; 屏幕第 17 行, 第 2 列。
ret
LenFoo equ $ - foo
bar:
OffsetBar equ bar - $$
mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底 1100: 红字
mov al, 'B'
mov [gs:((80 * 18 + 0) * 2)], ax ; 屏幕第 18 行, 第 0 列。
mov al, 'a'
mov [gs:((80 * 18 + 1) * 2)], ax ; 屏幕第 18 行, 第 1 列。
mov al, 'r'
mov [gs:((80 * 18 + 2) * 2)], ax ; 屏幕第 18 行, 第 2 列。
ret
LenBar equ $ - bar
DispMemSize:
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
.loop: ;{
mov edx, 5 ; for(int j=0;j<5;j++) //每次得到一个ARDS中的成员 每个四字节 共20字节
mov edi, ARDStruct ; {//依次显示BaseAddrLow,BaseAddrHigh,LengthLow,
.1: ; LengthHigh,Type
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)
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
%include "lib.inc"
SegCode32Len equ $-LABEL_SEG_CODE32
;end of section .s32
;16位的代码段 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
and eax, 7ffffffeh
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为正确的值
Code16Len equ $ - LABEL_SEG_CODE16
;end of section .s16code