实模式到保护模式

Loader

加载操作系统或其他软件到内存中

GDT：

全局描述符表 定义了代码段，数据段，显存段的描述符

GDT的第一个条目是空描述符，通常用于对齐

开始时要计算GDT的大小和界限。通过汇编伪指令$计算

GDT_SIZE equ $ - GDT_BASE
equ：为一个值定义符号常量，类似C语言中的#define
$:当前位置
GDT_BASE：GDT起始地址 
用当前大的减去小的，就是大小

GDT中每个描述符占用8字节（64位）

描述符结构

一个段描述符的结构如下：

总计：64 位 = 8 字节。

8字节包含： 段基址 段界限 属性字段

8 字节的用途详解

1. 段基址（Base Address）

• 32 位地址，用于指定段在内存中的起始地址。

• 分布在描述符的低 16 位、中间 8 位和高 8 位，共 4 字节。

2. 段界限（Limit）

• 指定段的大小范围。

• 20 位值分成两部分：低 16 位（2 字节）和高 4 位（0.5 字节）。

• 高 4 位与段属性字段共享一个字节。

3. 属性字段

• 包含段的类型、访问权限和特权级。

• 比如：

  • 可用性：段是否被使用。

  • 段类型：代码段、数据段、系统段等。

  • 特权级 (DPL)：段的访问级别。

内存检测

初始化堆栈指针和寄存器，开始内存检测

找到最大可用内存区域

EAX和EDX

EAX:

作为累加器，用于算术和逻辑操作

add,mul,div,imul,idiv等操作

EDX:

辅助寄存器，与EAX配合完成某些复杂操作

主要：

大部分函数用eax存返回值

特定场景：

系统调用：eax作为系统调用号；edx作为传递额外参数的数据寄存器

mov eax, 1          ; 系统调用号：exit
mov ebx, 0          ; 返回值：0
int 0x80            ; 执行系统调用

I/O操作：eax用来传递或接收I/O数据edx用来指定I/O端口地址

mov edx, 0x3F8      ; 串口端口地址
mov al, 'A'         ; 数据放入 AL（EAX 的低8位）
out dx, al          ; 输出数据到端口

;互相配合用于乘法
mov eax, 0x1234
mov ebx, 0x5678
mul ebx             ; EAX = 低32位，EDX = 高32位
;EAX存储低32位，EDX存储高32位
​
;互相配合用于除法
mov edx, 0          ; 高位清零 被除数可能是一个64位的数，CPU将高32位存储在EDX中，如果被除数本身小于32                    ; 位，就需要将EDX寄存器清零，防止残留的高位数据影响结果。
mov eax, 10         ; 被除数
mov ebx, 3          ; 除数
div ebx             ; EAX = 商，EDX = 余数
​

端口0x92

在PC兼容的x86架构中，端口0x92是系统控制寄存器（System Control Port A）。

它用于控制特定的硬件功能，比如：

• 触发快速复位（Fast Reset）。

• 启用或禁用A20地址线（主要用于内存寻址）。

CR0

CR0 是x86 CPU的重要控制寄存器，负责管理操作模式和一些关键功能。

R0 的第0位（PE位）：

• 0：实模式（Real Mode）。

• 1：保护模式（Protected Mode）。

PG位（Paging Enable）：

• 0：关闭分页模式。

• 1：开启分页模式。

通过按位或操作，将 EAX 的第31位设置为 1。

CR0 是一个 32 位的寄存器，每个位都有特定的含义。以下是它的主要字段：

进入保护模式

;把端口0x92的第一位变成1
    in al,0x92          ;从I/O端口0x92读取一个字节的数据到al
    or al,0000_0010b    ;把第一位变为1
    out 0x92,al         ;写到端口0x92
​
    lgdt [gdt_ptr]      ;加载全局描述符表GDT [gdt_ptr]是一个内存地址
​
;把控制寄存器CR0的当前值加载到通用寄存器EAX中
    mov eax,cr0
    or eax,0x00000001   ;将第0位设置成1，启用保护模式
    mov cr0,eax         ;将改写的值写回CR0，从此开始运行在保护模式下

dword:用于声明变量是一个32位的双字数据

页目录表PDT的权限属性PT

通过一系列条目控制虚拟地址到物理地址的映射

页目录条目PDE和页表条目PTE

每个条目是32位（4字节）

通常包含以下字段：

inc: 将一个操作数进行递增操作

ret:从子程序返回到调用者 通常涉及栈操作