简单的引导程序进入保护模式

Question

我试图为x86体系结构编写一个简单的引导程序，该引导程序应仅输出字符“ A”，进入保护模式，然后停止。 我的代码（带注释）如下：

BITS 16
ORG 0x7c00

jmp 0:start ;set cs to 0

start:
mov ax,0x7c0
add ax,288
mov ss,ax
mov sp,4096

mov ax,0x7c0
mov ds,ax ;Sets segment descriptors for now

mov ah,0eh
mov al,65
int 10h ;Print A for test

jmp pretect ;Jump to a ~1 second delay before entering protected mode so we can see the 'A' if anything goes wrong

nod:
jmp nod ;Not used for now

gdtstp: ;global descriptor table
dq 0 ;Null
dw 0xffff ;Entry 08h, full 4gb
dw 0
db 0
db 0x9a
db 11001111b
db 0
dw 0xffff ;Entry 16h, full 4gb
dw 0
db 0
db 0x92
db 11001111b
db 0

gdtr: ;descriptor for gdt
dw 24
dd gdtstp

pretect: ;Wait for about 1 second before jumping to protect
mov esi,0x20000000
.loop:
dec esi
test esi, esi
jz protect
jmp .loop

protect: ;attempt to enter protected mode
cli
lgdt [gdtr] ;set gdt register
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax ;set bit 1 of cr0

jmp 08h:idle ;sets cs to 08h and jumps to idle

idle:
jmp idle ;Should stop here

times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55 ;magic number

这是在NASM中，并且正在qemu上运行。 我有一种轻松的方法，可以在输出“ A”和尝试进入保护模式之间增加大约1秒的延迟。 目前，当我尝试运行此代码时，它会显示“ A”，并停留约一秒钟，然后重新启动。 我不知道为什么，但是我认为这很可能是因为全局描述符表无效或加载不正确，或者是因为设置代码段选择器的跳转不正确。

我的代码应该做的是：打印'A'，具有3个条目的GDT：空描述符，全部4GB的代码段和全部4 GB的数据段，具有指定24字节的GDTR和GDT的地址，等待1秒钟，禁用中断，加载GDT，启用保护模式，将代码段选择器设置为远距离跳转到空闲状态，然后无限期停留。

如果可以确定我的汇编代码中哪些内容不适合进入保护模式，请指出。 我意识到初始的引导加载程序通常无法完成此任务，但是我只是想通过一个最小的工作程序来了解它的工作方式。

编辑：更改后

mov ax,0x7c0
mov ds,ax

至

mov ax,0
mov ds,ax

并将mov ax,08h置于idle:和jmp idle ，qemu崩溃并给出以下内容：

qemu: fatal: Trying to execute code outside RAM or ROM at 0x000a0000
EAX=feeb0010 EBX=00000000 ECX=00000000 EDX=ffffffff
ESI=00000000 EDI=8000007c EBP=00000000 ESP=00000ffc
EIP=0009fc6d EFL=00000002 [-------] CPL=0 II=0 A20=1 SMM=0 HLT=0
ES =0000 00000000 0000ffff 00009300 DPL=0 DS16 [-WA]
CS =0008 00000000 ffffffff 00cf9a00 DPL=0 CS32 [-R-]
SS =08e0 00008e00 0000ffff 00009300 DPL=0 DS16 [-WA]
DS =0000 00000000 0000ffff 00009300 DPL=0 DS16 [-WA]
FS =0000 00000000 0000ffff 00009300 DPL=0 DS16 [-WA]
GS =0000 00000000 0000ffff 00009300 DPL=0 DS16 [-WA]
LDT=0000 00000000 0000ffff 00008200 DPL=0 LDT
TR =0000 00000000 0000ffff 00008b00 DPL=0 TSS32-busy
GDT=     00007c1f 00000018
IDT=     00000000 000003ff
CR0=00000011 CR2=00000000 CR3=00000000 CR4=00000000
DR0=00000000 DR1=00000000 DR2=00000000 DR3=00000000
DR6=ffff0ff0 DR7=00000400
CCS=feeb0010 CCD=feeb0010 CCO=ADDB
EFER=0000000000000000
FCW=037f FSW=0000 [ST=0] FTW=00 MXCSR=00001f80
FPR0=0000000000000000 0000 FPR1=0000000000000000 0000
FPR2=0000000000000000 0000 FPR3=0000000000000000 0000
FPR4=0000000000000000 0000 FPR5=0000000000000000 0000
FPR6=0000000000000000 0000 FPR7=0000000000000000 0000
XMM00=00000000000000000000000000000000 XMM01=00000000000000000000000000000000
XMM02=00000000000000000000000000000000 XMM03=00000000000000000000000000000000
XMM04=00000000000000000000000000000000 XMM05=00000000000000000000000000000000
XMM06=00000000000000000000000000000000 XMM07=00000000000000000000000000000000

Answer 1

您需要用0而不是7c0h加载ds。

在lgdt中，指令中的偏移量从0开始。 （这是使用ds的唯一指令。）