內核開發：設置ES：實模式中的DI

我正在開發玩具內核以獲得樂趣和教育（不是類項目）。我開始在內存管理器上工作，所以我試圖在仍處於實模式時使用INT 0x15, EAX=E820調用從BIOS獲取內存映射。我正在從osdev wiki（here，在「獲取E820存儲器映射」一節）中調整我的功能。然而，我希望這是一個我可以從我的C代碼調用的函數，所以我試圖改變它一點。我希望它有兩個參數：一個指向存儲映射條目的位置的指針，以及一個指向整數的指針，該整數將根據表中的條目數增加。內核開發：設置ES：實模式中的DI

根據wiki，ES:DI需要指向數據存儲位置，因此我將第一個參數分爲兩部分（段選擇器pointer_to_map/16和偏移量pointer_to_map % 16）。這裏的C代碼部分：

typedef struct SMAP_entry { 
    unsigned int baseL; // Base address, a QWORD 
    unsigned int baseH; 
    unsigned int lengthL; // Length, a QWORD 
    unsigned int lengthH; 
    unsigned int type; // entry type 
    unsigned int ACPI; // extra data from ACPI 3.0 
} SMAP_entry_t; 

SMAP_entry_t data[100]; 
kprint("Pointer: "); 
kprint_int((int) data, 16); 
kprint_newline(); 

int res = 0; 
read_mem_map(((int) data)/16, ((int) data) % 16, &res); 
kprint("res: "); 
kprint_int(res, 16); 
kprint_newline();

這裏是我的ASM代碼的一部分：

; performs a INT 0x15, eax=0xE820 call to find the memory map 
; inputs: the pointer to the data table/16, the pointer % 16, a pointer to an dword (int) which will be 
;  incremented by the number of entries after this function returns. 
; preserves: no registers except esi 
read_mem_map: 
    mov es, [esp + 4]   ; set es to the value of the first argument 
    mov di, [esp + 8]   ; set di to the value of the second argument

這就是我在粘貼因爲程序三重故障並關閉VM那裏。通過移動ret命令，我發現該函數在第一行崩潰。如果我用C註釋掉這個呼叫，那麼一切都按照你的預期工作。

我已經通過Google閱讀，幾乎沒有任何理由直接設置ES:DI，並且在我找到的代碼中，他們將其設置爲文字。我應該如何設置ES:DI，如果不能直接設置，我應該如何使C和ASM以正確的方式進行交互？

來源

2014-12-21 zrneely

呃？ ES：DI是幾個彙編指令的目標地址。爲什麼設置ES或DI會出現問題？ –

我不確定，但虛擬機崩潰在這些MOV命令，所以我認爲問題在那裏。我對彙編代碼很陌生，所以我也可能犯了一個愚蠢的錯誤。我的猜測是，它的大小與我試圖設置的數據大小有關，但將演員製作成簡短形式並沒有做任何事情，只是產生了一些編譯器警告。可以將它們放在一起嗎？ – zrneely

很難判斷你卡在哪裏。最好的資源之一是[** AOA - 目錄**]（https://courses.engr.illinois.edu/ece390/books/artofasm/artofasm.html）。特別看第4章。至於使用'segment：[register]'尋址的具體示例，請參閱[** AOA - 15.3.2 - 索引示例**]（https://courses.engr.illinois.edu/ece390/books /artofasm/CH15/CH15-4.html#HEADING4-153）如果你在一個64位的盒子上，函數參數不會在棧上傳遞，它們在'RDI，RSI，RDX，RCX，R8和R9 ' –

每個段寄存器（在80x86上）都有一個可見部分和幾個隱藏字段（段基址，段限制和段的屬性 - 讀/寫，特權級別等）。

在保護模式下;當加載段寄存器時，CPU使用可見部分作爲GDT或LDT的索引，並從該描述符（在GDT或LDT中）加載段的隱藏字段。

在實模式下; CPU做了一些完全不同的事情 - 它只將段基設置爲「可見部分* 16」，並且不使用任何（GDT，LDT）表。

鑑於您正在使用32位指針指向數據表和32位堆棧指針（例如mov es, [esp + 4]）;我假設你的C代碼處於32位保護模式。這與真實模式完全不兼容，部分原因是段加載的工作完全不同，部分原因是默認操作數/地址大小是32位而不是16位。

所有的BIOS功能都是針對實模式而設計的。它們不能用於保護模式。

基本上;我建議：

的指針數據表傳遞到你的組件作爲一個32位整數/指針（而不是2個獨立的16位整數）
所謂的「去實模式」函數（這會稍微有點棘手，因爲您也將從32位堆棧切換到16位堆棧，並且需要16位代碼中的「32位返回指令」）。
將指向數據表的指針拆分爲其段和偏移量，並加載段（它應該能夠正常工作，因爲您現在處於實模式下）
調用BIOS函數（它應該與您一樣正常工作現在處於實模式）
調用「去保護模式」功能（這將稍微有點棘手，包括32位代碼中的「16位返回指令」）。
返回到（32位保護模式）呼叫者

說明用於切換從實模式到保護模式，並且從保護模式到實模式的切換，被包括在Intel的系統程序員指南。 :)

來源

2014-12-21 18:19:56 Brendan

謝謝，我明白你的意思是使用32位指針。但是我甚至沒有編寫代碼切換到保護模式。由於指向數據表的指針是16位，我應該只是將di指向該指針，並且保持獨立？我有其他使用esp來獲取參數的asm函數，並且它們加載了用於鍵盤中斷處理的idt（這有效），所以我不認爲這是問題所在。 – zrneely

@zrneely：我很困惑。要麼你處於保護模式，確實有IDT和32位堆棧指針（ESP）是有意義的;或者你處於真實模式，擁有BIOS自己的IVT（和BIOS鍵盤IRQ處理程序）並且沒有IDT，16位堆棧指針沒有任何意義，並且你發現了一個晦澀難懂的編譯器，它實際上仍然能夠生成真實模式代碼。我的猜測是你正在使用類似GRUB/multiboot的東西（即使你沒有意識到，即使你沒有自己切換到保護模式也處於保護模式）。 – Brendan

內核開發：設置ES：實模式中的DI

回答

相關問題