发信人: Reinhard.bbs@bbs.sjtu.edu.cn (摘星), 信区: cnhacker
标 题: 80386 保护模式简介 -2 by 软蛀 -- Alex 整理(转寄)
发信站: 饮水思源站 (Fri Apr 25 20:37:19 1997)
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出 处: bbs.sjtu.edu.cn
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【 ８０３８６保护模式简介二 】 ┘└┘└┘
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进入保护模式可以得到很多好处 ,让你的程式不再有 640K 限制 ,可以产生虚
拟记忆体、拦 I/O ,所有的应用程式读写系统暂存器 ,产生中断....都可以完全拦
截 ,而且 TSS 工作切换能力可以让你不占用 DOS 下的堆叠区 ,还有很多好处无法
一一叙述 ,因此由笔者来教你如何切入保护模式吧....从简单的开始。
在保护模式下有很多新的名词 ,包含 GDT.LDT.IDT 以及 CR0-CR3 ,笔者对保护
模式并不清楚 ,所以底下资料可能有错误。这里使用大量的线性记忆体观念 ,请您
一定要从头往後看 ,否则很可能会看不懂 ,且必须懂线性记忆体计算方式。
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在进入保护模式时 ,首先你要先设定 GDT 表格 ,这个表格描述主要是来定义每
个段落的记忆体起始位址与长度、存取权。 这个情形就好像传统 REAL MODE 那
样 ,REAL MODE 每个区段的记忆体开始位址与长度都已经由 CPU 定死了 ,比如说当
我们看到 1000:0000 ,其实它就是指记忆体的第 64K 位址 ,同理看到 2000:0000
就代表是第 128K 位址 ,定址方式就是 Segment:Offset。
而保护模式的段落起始位址与长度却是可程式变动的 ,这个可变动的段落起始
位址与长度就是由 GDT 来设定的 ,根据这个值 ,你可以将每个段落改成64K ,或是
1MB...甚至更多 ,可任意设定 1BYTE～4GB ,所以定址方式变成 Selector:Offset
或许您曾用过 386DEBUG ,看过定址方式为 XXXX:XXXXXXXX ,根据後面这八位数 ,
理论上可定址到 4GB ,其实这是不行的 ,如果你在 GDT 表格设定的记忆体为 1K
则你尝试 DUMP 1K 以後的记忆体都会看到 FF ,就好像没有记忆体一般。
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Gdtadds dw 0018h,GdtTable 32 位元线性位址
GdtTable db 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h ;
db 7fh,ffh,00h,08h,0bh,93h,00h,00h ;B800:0 32K
db ffh,ffh,56h,34h,12h,93h,0fh,78h ;
^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^ ^^^ ^^^ ^^^
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
│ │ └——————93=可读写区段
│ │ │ │
└———————————┴————0fffff+1=1MB (Limits)
│ │
└—————————┴——12345678 (Base)
它所代表的意思是如下图所示：(每组 8 byte)
┌——————————————————————┐
1│ Limit bit 0-15 │ 0 byte
├——————————————————————┤
3│ Base bit 0-15 │ 2
├——————————┬———————————┤
5│ 存取权 │ Base bit 16-23 │ 4
├——————————┼———————————┤
7│ Base bit 24-31 │G│..│limit bit 16-19│ 6
└——————————┴———————————┘
"G"代表 Limit 的单位是 Byte 或 PAGE(4K)
所以....
#0000 Segment not present.
#0008 Base=000B8000 Limit=0000FFFF Flags=93 USE32 Byte granularity
#0010 Base=12345678 Limit=000FFFFF Flags=93 USE32 Byte granularity
^^^^^Selector ^^存取权
设定完後 ,就是切入保护模式 ,只要将 CR0 暂存器的 Bit0 设为 '1' ,再用一个
跳越指令 ,就进入保护模式了。
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讲不懂没关系 ,现在来看看实例 ,这样比较容易懂..
C:\>386MICE SAMPLE.EXE
-G 1AE
EAX=00044A1C EBX=00000003 ECX=00000000 EDX=00000100
ESI=00000000 EDI=00000000 EBP=00000000 ESP=0000FFFE
DS=4A1C SS=4A1C ES=4A1C FS=4A0C GS=4A0C
-U 1AE
4A1C:000001AE CLI
4A1C:000001AF LGDT CS:[BX] ——→ DUMP CS:[BX] ——→
4A1C:00000003 18 00 C9 A1 04 00 <--- GDT 表放在 0004A1C9 长度 18h
4A1C:000001B3 MOV
EAX,CR0 │
4A1C:000001B6 OR
EAX,1 ↓
4A1C:000001BA MOV CR0,EAX
4A1C:00000009 00 00 00 00 00 00 00 00-FF FF C0 A1 04 9B 00-00
4A1C:000001BD JMP 01C0
4A1C:00000010 FF FF 00 80 0B 93 00 00 (GDT表)
4A1C:000001BF NOP
4A1C:000001C0 MOV AX,0008H
4A1C:000001C3 MOV DS,AX
4A1C:000001C5 MOV WORD PTR DS:[0000H],7041h
由上面的 GDT 表知道 此程式共规划了三个区段 ,其中 0000 区段是不使用
故区段的表示方式如下：
#0000 Segment not present.
#0008 Base=0004A1C0 Limit=0000FFFF Flags=9B USE32 Byte granularity
#0010 Base=000B8000 Limit=0000FFFF Flags=93 USE32 Byte granularity
-G 1BD
EAX=00000001 EBX=00000003 ECX=00000000 EDX=00000100
ESI=00000000 EDI=00000000 EBP=00000000 ESP=0000FFFE
DS=4A1C SS=4A1C ES=4A1C FS=4A0C GS=4A0C
4A1C:000001BD JMP 01C0
-T (这儿就算是进入保护模式了)
EAX=00000001 EBX=00000003 ECX=00000000 EDX=00000100
ESI=00000000 EDI=00000000 EBP=00000000 ESP=0000FFFE
DS=0000 SS=0000 ES=0000 FS=0000 GS=0000
0000:000001C0 MOV AX,0008H
0000:000001C3 MOV DS,AX
0000:000001C5 MOV WORD PTR DS:[0000H],7041h
因为进入保护模式 ,所以 Selector 的区段应该要去查 GDT 表格 ,这个例
子的 Selector 0010 的 Base = B8000 ,所以...
保护模式下的 0010:00000000 = 真实模式下的 B800:0000 ,这样您懂了吗?
在行号 1C5 的位址有一行写入 7041 的动作 ,就是在萤幕秀 'A' 反白字元.
最後要进入真实模式时 ,只要将 CR0 的 Bit0 设为 '0' ,再用一个跳越指
令就回到真实模式了..
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後记:
若有问题 ,烦在本站『站内信箱』留信给我....尽量避免使用网路信 ,
且尽快提出 ,否则接下来的课程将会更难懂 ,如果你是完全不懂 ,麻烦也留
信给我 ,我会再把这一章节再细细重新说明。至於对组合语言不懂 ,或是对
保护模式没兴趣的人 ,本人就帮不上忙了。
Ａ：下一次笔者将继续解说 V86 模式下的工作切换
Ｂ：等级权限 / 拦 I/O
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沉默的人
Reinhard Young
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