p39

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; pmtest2.asm
; 编译方法：nasm pmtest2.asm -o pmtest2.com
; ==========================================

%include    "pm.inc"    ; 常量, 宏, 以及一些说明

    org    0100h
    jmp    LABEL_BEGIN

[SECTION .gdt]
; GDT
;                            段基址,        段界限 , 属性
LABEL_GDT:         Descriptor    ,              ,          ; 空描述符
LABEL_DESC_NORMAL: Descriptor    ,         0ffffh, DA_DRW    ; Normal 描述符
LABEL_DESC_CODE32: Descriptor    , SegCode32Len-, DA_C+DA_32; 非一致代码段, 32
LABEL_DESC_CODE16: Descriptor    ,         0ffffh, DA_C      ; 非一致代码段, 16
LABEL_DESC_DATA:   Descriptor    ,      DataLen-, DA_DRW    ; Data
LABEL_DESC_STACK:  Descriptor    ,     TopOfStack, DA_DRWA+DA_32; Stack, 32 位
LABEL_DESC_TEST:   Descriptor 0500000h,     0ffffh, DA_DRW
LABEL_DESC_VIDEO:  Descriptor  0B8000h,     0ffffh, DA_DRW    ; 显存首地址
; GDT 结束

GdtLen        equ    $ - LABEL_GDT    ; GDT长度
GdtPtr        dw    GdtLen -     ; GDT界限
        dd            ; GDT基地址

; GDT 选择子
SelectorNormal        equ    LABEL_DESC_NORMAL    - 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
SelectorTest        equ    LABEL_DESC_TEST        - LABEL_GDT
SelectorVideo        equ    LABEL_DESC_VIDEO    - LABEL_GDT
; END of [SECTION .gdt]

[SECTION .data1]     ; 数据段
ALIGN
[BITS    ]
LABEL_DATA:
SPValueInRealMode    dw
; 字符串
PMMessage:        db    "In Protect Mode now. ^-^",     ; 在保护模式中显示
OffsetPMMessage        equ    PMMessage - $$
StrTest:        db    "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ",
OffsetStrTest        equ    StrTest - $$
DataLen            equ    $ - LABEL_DATA
; END of [SECTION .data1]

; 全局堆栈段
[SECTION .gs]
ALIGN
[BITS    ]
LABEL_STACK:
    times  db 

TopOfStack    equ    $ - LABEL_STACK - 

; END of [SECTION .gs]

[SECTION .s16]
[BITS    ]
LABEL_BEGIN:
    mov    ax, cs
    mov    ds, ax
    mov    es, ax
    mov    ss, ax
    mov    sp, 0100h

    mov    [LABEL_GO_BACK_TO_REAL+], ax
    mov [LABEL_SEG_CODE32],ax
    mov    [SPValueInRealMode], sp

    ; 初始化 16 位代码段描述符
    mov    ax, cs
    movzx    eax, ax
    shl    eax,
    add    eax, LABEL_SEG_CODE16
    mov    word [LABEL_DESC_CODE16 + ], ax
    shr    eax,
    mov    byte [LABEL_DESC_CODE16 + ], al
    mov    byte [LABEL_DESC_CODE16 + ], ah

    ; 初始化 32 位代码段描述符
    xor    eax, eax
    mov    ax, cs
    shl    eax,
    add    eax, LABEL_SEG_CODE32
    mov    word [LABEL_DESC_CODE32 + ], ax
    shr    eax,
    mov    byte [LABEL_DESC_CODE32 + ], al
    mov    byte [LABEL_DESC_CODE32 + ], ah

    ; 初始化数据段描述符
    xor    eax, eax
    mov    ax, ds
    shl    eax,
    add    eax, LABEL_DATA
    mov    word [LABEL_DESC_DATA + ], ax
    shr    eax,
    mov    byte [LABEL_DESC_DATA + ], al
    mov    byte [LABEL_DESC_DATA + ], ah

    ; 初始化堆栈段描述符
    xor    eax, eax
    mov    ax, ds
    shl    eax,
    add    eax, LABEL_STACK
    mov    word [LABEL_DESC_STACK + ], ax
    shr    eax,
    mov    byte [LABEL_DESC_STACK + ], al
    mov    byte [LABEL_DESC_STACK + ], ah

    ; 为加载 GDTR 作准备
    xor    eax, eax
    mov    ax, ds
    shl    eax,
    add    eax, LABEL_GDT        ; eax <- gdt 基地址
    mov    dword [GdtPtr + ], 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,
    mov    cr0, eax

    ; 真正进入保护模式
    jmp    dword SelectorCode32:    ; 执行这一句会把 SelectorCode32 装入 cs, 并跳转到 Code32Selector:0  处

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

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, [SPValueInRealMode]

    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]; 32 位代码段. 由实模式跳入.
[BITS    ]

LABEL_SEG_CODE32:
    mov    ax, SelectorData
    mov    ds, ax            ; 数据段选择子
    mov    ax, SelectorTest
    mov    es, ax            ; 测试段选择子
    mov    ax, SelectorVideo
    mov    gs, ax            ; 视频段选择子

    mov    ax, SelectorStack
    mov    ss, ax            ; 堆栈段选择子

    mov    esp, TopOfStack


    ; 下面显示一个字符串
    mov    ah, 0Ch            ; 0000: 黑底    1100: 红字
    xor    esi, esi
    xor    edi, edi
    mov    esi, OffsetPMMessage    ; 源数据偏移
    mov    edi, ( *  + ) *     ; 目的数据偏移。屏幕第 10 行, 第 0 列。
    cld

.:
    lodsb                        ;lodsb,lodsw 把DS:SI指向的存储单元中的数据装入AL或AX，然后根据DF标志增减SI
    test    al, al                ;test指令这类指令主要影响 ZF 标志位；
                                ;test ax，100b  将 ax的 值  和 100b进行“与”操作 ，但不改变ax本身；若与操作的结果为零则ZF置位。
    jz    .
    mov    [gs:edi], ax
    add    edi,
    jmp    .1

.:    ; 显示完毕

    call    DispReturn

    call    TestRead
    call    TestWrite
    call    TestRead

    ; 到此停止
    jmp    SelectorCode16:

; ------------------------------------------------------------------------
TestRead:
    xor    esi, esi
    mov    ecx,
.loop:
    mov    al, [es:esi]
    call    DispAL
    inc    esi
    loop    .loop

    call    DispReturn

    ret

; TestRead 结束-----------------------------------------------------------

; ------------------------------------------------------------------------
TestWrite:
    push    esi
    push    edi
    xor    esi, esi
    xor    edi, edi
    mov    esi, OffsetStrTest    ; 源数据偏移
    cld
.:
    lodsb
    test    al, al
    jz    .
    mov    [es:edi], al
    inc    edi
    jmp    .
.:

    pop    edi
    pop    esi

    ret

; TestWrite 结束----------------------------------------------------------

; ------------------------------------------------------------------------
; 显示 AL 中的数字
; 默认地:
;    数字已经存在 AL 中
;    edi 始终指向要显示的下一个字符的位置
; 被改变的寄存器:
;    ax, edi
; ------------------------------------------------------------------------
DispAL:
    push    ecx
    push    edx

    mov    ah, 0Ch            ; 0000: 黑底    1100: 红字
    mov    dl, al
    shr    al,
    mov    ecx,
.begin:
    and    al, 01111b
    cmp    al,
    ja    .
    add    al, ''
    jmp    .
.:
    sub    al, 0Ah
    add    al, 'A'

.:
    mov    [gs:edi], ax
    add    edi, 

    mov    al, dl
    loop    .begin
    add    edi, 

    pop    edx
    pop    ecx

    ret

; DispAL 结束-------------------------------------------------------------

; ------------------------------------------------------------------------
DispReturn:
    push    eax
    push    ebx
    mov    eax, edi
    mov    bl,
    div    bl
    and    eax, 0FFh
    inc    eax
    mov    bl,
    mul    bl
    mov    edi, eax
    pop    ebx
    pop    eax

    ret

; DispReturn 结束---------------------------------------------------------

SegCode32Len    equ    $ - LABEL_SEG_CODE32
; END of [SECTION .s32]

; 16 位代码段. 由 32 位代码段跳入, 跳出后到实模式
[SECTION .s16code]
ALIGN
[BITS    ]
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
    mov    cr0, eax

LABEL_GO_BACK_TO_REAL:
    jmp    :LABEL_REAL_ENTRY    ; 段地址会在程序开始处被设置成正确的值

Code16Len    equ    $ - LABEL_SEG_CODE16

; END of [SECTION .s16code]