進入保護模式（五）簡單任務的安裝

時間 2019-11-18

標籤進入保護模式簡單任務安裝简体版

原文原文鏈接

1、任務

任務是動態的概念，程序的執行狀態。程序給的解釋就是靜態的，例如桌面上放了個五子棋的程序。小程序

爲了保存任務的狀態，並在下次從新執行程序的時候恢復它們，每一個任務都應當擁有一個額外的內存區域記錄相關的信息，這叫作任務狀態段（TSS）。安全

這個地方寫這個與點不合適，由於麼有徹底看懂。測試

下面簡單在串一下。 spa

2、保護模式下的段式尋址

在前面簡單介紹過，保護模式的尋址http://my.oschina.net/u/1185580/blog/182241 .net

這裏詳細囉嗦下。調試

1.保護模式下的段是找的上圖這種的描述符每一個描述符的大小是8個字節=2個雙字 code

2.描述符有全局描述符表、局部描述符秒、任務描述符表、中斷、門；描述符都在全局描述符中定義 blog

3.上圖中的s=0 系統 type=1100（門）；權限間的切換 ip

0010（ldt 也就是局部描述符)；內存

1001（任務ltr不忙）；

1011（任務ltr忙）

=1 代碼、數據段（type（第一位也就是11位）=0數據段；=1代碼段）

下面是一個簡單的描述符的定義

;建立1#描述符，這是一個數據段，對應0~4GB的線性地址空間
         mov dword [ebx+0x08],0x0000ffff    ;基地址爲0，段界限爲0xFFFFF
        mov dword [ebx+0x0c],0x00cf9200    ;粒度爲4KB，存儲器段描述符

4.進入保護模式後，根據選擇子獲得基地址+偏移量而後檢查權限、檢查界限=安全的檢查

5.暫且看的是，代碼數據段當即加載過去了；

若是是局部描述表要先獲得局部描述符的，lldt中，而後獲得局部描述符表信息；（<64KB大小）

若是是任務描述符則就應該是後面的偏移量是沒有用的

3、任務描述符的信息

這些是記錄任務當前運行的狀態

這裏說明下調用門的格式：

31--------------------16-15----------------------------0

選擇子偏移量15-0

31--------------------16-15-14-13-12-11----8-7-4----0

偏移量 P |DPL| 0 |TYPE| 0 參數個數

調用門實施特權級的控制轉移，可使用jmp far指令，也可使用 call far 指令

使用jmp far指令能夠將控制經過門轉移到比當前特權級別高的代碼段，但不改變當前的特權級別；

若是使用call會改變當前特權級的CPL。1.堆棧的請求要求是必須與當前的特權級請求一致，哪意味着堆棧的切換

2.數據段的請求權限》=當前的權限

3.代碼段的請求權限同級別或者依從【（權限《=當前）纔可使用】

type 11-8 10位是C位

系統不容許高的權限轉移到底的權限中。

call 段內轉移 esp入棧

call 段間轉移 cs、esp依次入棧

當沒有特權級變化的時候，cal，jmp均可以進入任務門。

*這樣的處理權限的轉換問題

當特權級切換的時候哪？

LABEL_TSS:  
        DD  0           ; Back  
        DD  0      ; 0 級堆棧，現處於0級  esp的值
         DD  0x00000020      ;堆棧選擇子   
         DD  0           ; 1 級堆棧  
         DD  0           ;   
        DD  0           ; 2 級堆棧  
         DD  0           ;   
        DD  0           ; CR3  
        DD  0           ; EIP  
        DD  0           ; EFLAGS  
        DD  0           ; EAX  
        DD  0           ; ECX  
        DD  0           ; EDX  
        DD  0           ; EBX  
        DD  0           ; ESP  
        DD  0           ; EBP  
        DD  0           ; ESI  
        DD  0           ; EDI  
        DD  0           ; ES  
        DD  0           ; CS  
        DD  0           ; SS  
        DD  0           ; DS  
        DD  0           ; FS  
        DD  0           ; GS  
        DD  0           ; LDT 就是0 
        DW  0           ; 調試陷阱標誌  
         DW  $ - LABEL_TSS + 2   ; I/O位圖基址 截取後16位  
         DB  0ffh            ; I/O位圖結束標誌  
TSSLen      equ $ - LABEL_TSS

4、集中起來的一個小程序

;目的是分頁的練習
;時間 2013-12-14 下午 週六

[org 0x7c00]
[bits 16]
		ldt_description         equ 0x00007F00
				 
                  mov ax,cs
	         mov ds,ax
		
		call show_style                    ;設置顯示模式 主要是清屏
		
		;計算GDT所在的邏輯段地址 
         mov eax,[pgdt+0x02]           ;獲得描述符的基地址  
         xor edx,edx
		 mov ebx,16
         div ebx            
         mov ds,eax                         ;令DS指向該段以進行操做
         mov ebx,edx                        ;段內起始偏移地址 
         
         ;建立0#描述符，它是空描述符，這是處理器的要求
		 
        ;建立1#描述符，這是一個數據段，對應0~4GB的線性地址空間
         mov dword [ebx+0x08],0x0000ffff    ;基地址爲0，段界限爲0xFFFFF
         mov dword [ebx+0x0c],0x00cf9200    ;粒度爲4KB，存儲器段描述符 

         ;建立保護模式下初始代碼段描述符
         mov dword [ebx+0x10],0x7c0001ff    ;基地址爲0x00007c00，界限0x1FF 
         mov dword [ebx+0x14],0x00409800    ;粒度爲1個字節，代碼段描述符 

         ;創建保護模式下的堆棧段描述符      ;基地址爲0x00007C00，界限0xFFFFE 
         mov dword [ebx+0x18],0x7c00fffe    ;粒度爲4KB 
         mov dword [ebx+0x1c],0x00cf9600
         
         ;創建保護模式下的顯示緩衝區描述符   
         mov dword [ebx+0x20],0x80007fff    ;基地址爲0x000B8000，界限0x07FFF 
         mov dword [ebx+0x24],0x0040920b    ;粒度爲字節
		 
		 ;爲了測試句不斷選擇子，大小就8個字節也就是一個ldt
		 mov eax,ldt_description         
		 shl eax,16
		 or eax,0x00000007
         mov dword [ebx+0x28],eax    ;基地址爲0，段界限爲8
         mov dword [ebx+0x2c],0x00408200    ;粒度爲4KB，存儲器段描述符 
		  
		  
		 mov eax, LABEL_TSS          ;TSS段基地址
		 shl eax,16
		 or eax,TSSLen-1
		 mov dword [ebx+0x28],eax
         mov dword [ebx+0x2c],0x00408900  
         ;=========================================================  		 
		 
         ;初始化描述符表寄存器GDTR
		 ;由於上面吧數據段地址改了因此這利用代碼段
         mov word [cs:pgdt],55  ;描述符表的界限（總字節數減一） n*8-1;  
          
         lgdt [cs:pgdt]
      
         in al,0x92                         ;南橋芯片內的端口 
         or al,0000_0010B
         out 0x92,al                        ;打開A20

         cli                                ;保護模式下中斷機制還沒有創建，應 
                                            ;禁止中斷 
         mov eax,cr0
         or eax,1
         mov cr0,eax                        ;設置PE位
      
         ;如下進入保護模式... ...
         jmp dword 0x0010:protect_loader-0x7C00;16位的描述符選擇子：32位偏移
		 
		 ;hlt                    ;程序終止
;===================showStyle=============================
show_style:                   ;設置顯示方式
	mov ah,0x00
	mov al,0x03
	int 10h
    ret		
;=========================================================
[bits 32]
        protect_loader:
		               
		                xor eax,eax
		                mov eax,0000_0000_00100_000B     ;#4 顯示段
					    mov es,eax                     
						
						mov byte[es:0x00],'H'
						mov byte[es:0x02],'E'
						mov byte[es:0x04],'L'
						mov byte[es:0x06],'L'
						mov byte[es:0x08],'O'
						mov byte[es:0x0a],','
						mov byte[es:0x0c],'O'
						mov byte[es:0x0e],'S'
		                
						mov eax,0000_0000_00001_000B  ;#1數據段 4G
						mov es,eax
						
	                    xor ebx,ebx
						mov ebx,ldt_description; 獲得偏移地址
						
						
						mov dword [es:ebx+0x00],0x7c0001ff
						mov dword [es:ebx+0x04],0x00409800    ;拼湊一個lldt的選擇子
						
						
						xor eax,eax
						mov ax,0000_0000_00101_000B     ;第五個描述符的位置
						
						lldt ax       ;加載lldt
						
						;hlt
						
						;jmp dword 0x0004:ldt_loader-0x7c00
						
						
						mov eax,0000_0000_00110_000B    ;#6 TSS段
                                                                ltr ax
                        
						xor esp,esp         ;esp設置爲0
						jmp dword ax:0
						
						hlt 	 ;程序終止		
;----------------------------------------------------------------
	    ldt_loader:                                      ;這裏是局部全局變量的加載
		                xor eax,eax
		                mov eax,0000_0000_00100_000B     ;#4 顯示段
					    mov es,eax                     
						
						mov byte[es:0x00+0xa0],'L'
						mov byte[es:0x02+0xa0],'L'
						mov byte[es:0x04+0xa0],'D'
						mov byte[es:0x06+0xa0],'T'
						
		           hlt;
		            
LABEL_TSS:  
        DD  0           ; Back  
        DD  0      ; 0 級堆棧，現處於0級  esp的值
        DD  0x00000020      ;堆棧選擇子   
        DD  0           ; 1 級堆棧  
        DD  0           ;   
        DD  0           ; 2 級堆棧  
        DD  0           ;   
        DD  0           ; CR3  
        DD  0           ; EIP  
        DD  0           ; EFLAGS  
        DD  0           ; EAX  
        DD  0           ; ECX  
        DD  0           ; EDX  
        DD  0           ; EBX  
        DD  0           ; ESP  
        DD  0           ; EBP  
        DD  0           ; ESI  
        DD  0           ; EDI  
        DD  0           ; ES  
        DD  0           ; CS  
        DD  0           ; SS  
        DD  0           ; DS  
        DD  0           ; FS  
        DD  0           ; GS  
        DD  0           ; LDT 就是0 
        DW  0           ; 調試陷阱標誌  
        DW  $ - LABEL_TSS + 2   ; I/O位圖基址 截取後16位  
        DB  0ffh            ; I/O位圖結束標誌  
TSSLen      equ $ - LABEL_TSS  			
						
;--------------數據段--------------------------------------------	
        pgdt       dw 0
	               dd 0x00007e00     ;GDT的物理地?
	         times 510-($-$$) db 0 
                   db 0x55 ;引導識別標示
                   db 0xaa

上面首先實例化了 1.全局段描述符表GDT；lgdt

2.而後跳轉進入了保護模式

3.實例化了LDT的描述符表經過4G的數據段

4.加載lldt、加載了ltr

5.最後根據ltr的這個選擇子進入了，lldt中的選擇子 0 （固然也能夠直接跳轉加載lldt的選擇子)

效果以下