代碼實現LDT的使用

 

什麼是LDT？簡單來說就是一種描述符號表,它的選擇子T1位必須爲1。使用時，必須先lldt指令加載ldtr，lldt的操作數是GDT中用來描述LDT的描述符。

 

我在原來的代碼基礎上做了修改：原來代碼的地址http://blog.csdn.net/kkk8000/archive/2010/10/31/5977656.aspx

 

使用LDT的具體步驟如下：
1、增加一個32位代碼段，代碼如下：
;CodeA (LDT,32位代碼段) [SECTION .la] ALIGN 32 [BITS 32] LABEL_CODE_A: mov ax,SelectorVideo mov gs,ax mov edi,(80*2+0)*2 mov ah, 0Ch ;0000:黑底 1100:紅字 mov al, 'L' mov [gs:edi],ax ;跳回實模式的代碼段 jmp SelectorCode16:0 CodeALen equ $-LABEL_CODE_A ; END of [SECTIONH .la]  

 

2、增加一個段，內容爲LDT描述符號表，選擇子的T1位是1，代碼如下：
 LABEL_LDT: LABEL_LDT_DESC_CODEA: Descriptor 0, CodeALen - 1, DA_C + DA_32 ; Code 32位 LDTLen equ $ - LABEL_LDT ;LDT 選擇子 SelectorLDTCodeA equ LABEL_LDT_DESC_CODEA - LABEL_LDT + SA_TIL ; END of [SECTION .ldt]

3、在GDT中新增加一個描述LDT的描述符，並定義選擇字子；代碼如下：

LABEL_DESC_LDT: Descriptor 0, LDTLen-1 , DA_LDT ;LDT SelectorLDT equ LABEL_DESC_LDT - LABEL_GDT 

 

4、增加新描述符初始化代碼
; 初始化LDT在GDT中的描述符 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_LDT mov word [LABEL_DESC_LDT + 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_DESC_LDT + 4], al mov byte [LABEL_DESC_LDT + 7], ah ;初始化LDT中的描述符 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_CODE_A mov word [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 4], al mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 7], ah   

 

5、加載ldt,跳轉到ldt代碼處

;跳轉到LDT mov ax, SelectorLDT lldt ax jmp SelectorLDTCodeA:0 

 

下面提供一張選擇子圖示：

 

下面是代碼pm.inc

; usage: Descriptor Base, Limit, Attr ; Base: dd (32 bits 段基址) ; Limit: dd (low 20 bits available,20 bits 段界限) ; Attr: dw (lower 4 bits of higher byte are always 0) %macro Descriptor 3 dw %2 & 0FFFFh ; 段界限1 dw %1 & 0FFFFh ; 段基址1 db (%1 >> 16) & 0FFh ; 段基址2 dw ((%2 >> 8) & 0F00h) | (%3 & 0F0FFh) ; 屬性1 + 段界限2 + 屬性2 db (%1 >> 24) & 0FFh ; 段基址3 %endmacro ; 共 8 字節 ; 描述符類型 DA_32 EQU 4000h ; 32 位段 DA_DPL0 EQU 00h ; DPL = 0 DA_DPL1 EQU 20h ; DPL = 1 DA_DPL2 EQU 40h ; DPL = 2 DA_DPL3 EQU 60h ; DPL = 3 ; 存儲段描述符類型 DA_DR EQU 90h ; 存在的只讀數據段類型值 DA_DRW EQU 92h ; 存在的可讀寫數據段屬性值 DA_DRWA EQU 93h ; 存在的已訪問可讀寫數據段類型值 DA_C EQU 98h ; 存在的只執行代碼段屬性值 DA_CR EQU 9Ah ; 存在的可執行可讀代碼段屬性值 DA_CCO EQU 9Ch ; 存在的只執行一致代碼段屬性值 DA_CCOR EQU 9Eh ; 存在的可執行可讀一致代碼段屬性值 ; 系統段描述符類型 DA_LDT EQU 82h ; 局部描述符表段類型值 DA_TaskGate EQU 85h ; 任務門類型值 DA_386TSS EQU 89h ; 可用 386 任務狀態段類型值 DA_386CGate EQU 8Ch ; 386 調用門類型值 DA_386IGate EQU 8Eh ; 386 中斷門類型值 DA_386TGate EQU 8Fh ; 386 陷阱門類型值 SA_RPL0 EQU 0 ; ┓ SA_RPL1 EQU 1 ; ┣ RPL SA_RPL2 EQU 2 ; ┃ SA_RPL3 EQU 3 ; ┛ SA_TIG EQU 0 ; ┓TI SA_TIL EQU 4 ; ┛ ;---------------------------------------------------------------------------- 

 

主程序源代碼如下：

; ========================================== ; pmtest.asm ; 編譯輸出nasm pmtest.asm -o pmtest.com ; ========================================== %include "pm.inc" ; GDT結構頭文件 org 0100h jmp LABEL_BEGIN [SECTION .gdt] ;GDT描述符 ; 段基址, 段界限, 屬性 LABEL_GDT: Descriptor 0, 0, 0 ;空描述符 LABEL_DESC_NORMAL: Descriptor 0, 0ffffh, DA_DRW ;Normal描述符 LABEL_DESC_CODE32: Descriptor 0, SegCode32Len-1, DA_C+DA_32 ;非一致代碼段,32 LABEL_DESC_CODE16: Descriptor 0, 0ffffh, DA_C ;非一致代碼段,16 LABEL_DESC_DATA: Descriptor 0, DataLen-1, DA_DRW ;可讀寫數據段 LABEL_DESC_LDT: Descriptor 0, LDTLen-1 , DA_LDT ;LDT LABEL_DESC_VIDEO: Descriptor 0B8000h, 0ffffh, DA_DRW ;顯存地址 ; GDT結束 GdtLen equ $-LABEL_GDT ;GDT長度 GdtPtr dw GdtLen-1 ;GDT界限 dd 0 ;GDT基址 ; GDT選擇子 SelectorNormal equ LABEL_DESC_NORMAL - LABEL_GDT SelectorCode32 equ LABEL_DESC_CODE32 - LABEL_GDT SelectorCode16 equ LABEL_DESC_CODE16 - LABEL_GDT SelectorData equ LABEL_DESC_DATA - LABEL_GDT SelectorVideo equ LABEL_DESC_VIDEO - LABEL_GDT SelectorLDT equ LABEL_DESC_LDT - LABEL_GDT ; END of [SECTION .gdt] [SECTION .data1] ;數據段 ALIGN 32 [BITS 32] LABEL_DATA: ;字符串 PMMessage: db "Welcome to Protect Mode",0 ;在保護模式中顯示 OffsetPMMessage equ PMMessage-$ DataLen equ $-LABEL_DATA ; END of [SECTION .data1] [SECTION .s16] [BITS 16] LABEL_BEGIN: mov ax, cs mov ds, ax mov es, ax mov [LABEL_GO_BACK_TO_REAL+3], ax ; 初始化 16 位代碼段描述符 mov ax, cs movzx eax, ax shl eax, 4 add eax, LABEL_SEG_CODE16 mov word [LABEL_DESC_CODE16 + 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 4], al mov byte [LABEL_DESC_CODE16 + 7], ah ; 初始化 32 位代碼段描述符 xor eax, eax mov ax, cs shl eax, 4 add eax, LABEL_SEG_CODE32 mov word [LABEL_DESC_CODE32 + 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 4], al mov byte [LABEL_DESC_CODE32 + 7], ah ; 初始化數據段描述符 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_DATA mov word [LABEL_DESC_DATA + 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_DESC_DATA + 4], al mov byte [LABEL_DESC_DATA + 7], ah ; 初始化LDT在GDT中的描述符 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_LDT mov word [LABEL_DESC_LDT + 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_DESC_LDT + 4], al mov byte [LABEL_DESC_LDT + 7], ah ;初始化LDT中的描述符 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_CODE_A mov word [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 2], ax shr eax, 16 mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 4], al mov byte [LABEL_LDT_DESC_CODEA+ 7], ah ; 爲加載 GDTR 作準備 xor eax, eax mov ax, ds shl eax, 4 add eax, LABEL_GDT ; eax <- gdt 基地址 mov dword [GdtPtr + 2], eax ; [GdtPtr + 2] <- gdt 基地址 ; 加載 GDTR lgdt [GdtPtr] ; 關中斷 cli ; 打開地址線A20 in al, 92h or al, 00000010b out 92h, al ; 準備切換到保護模式 mov eax, cr0 or eax, 1 mov cr0, eax ; 真正進入保護模式 jmp dword SelectorCode32:0 ; 執行這一句會把 SelectorCode32 裝入 cs, 並跳轉到 Code32Selector:0 處 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; LABEL_REAL_ENTRY: ; 從保護模式跳回到實模式就到了這裏 mov ax,cs mov ds,ax mov es,ax in al, 92h ; `. and al, 11111101b ; | 關閉 A20 地址線 out 92h, al ; / sti ; 開中斷 mov ax, 4c00h ; `. int 21h ; / 回到 DOS ; END of [SECTION .s16] [SECTION .s32]; 32 位代碼段. 由實模式跳入. [BITS 32] LABEL_SEG_CODE32: mov ax,SelectorData mov ds,ax ; 數據段選擇子 mov ax,SelectorVideo mov gs,ax ; 視頻段選擇子 ;下面顯示一個字符串 mov ah,0ch ; 0000: 黑底 1100: 紅字 xor esi,esi xor edi,edi mov esi,OffsetPMMessage ;源數據偏移 mov edi,(80*10+0)*2 ;屏幕第10行,第0列 cld ;設置DF值 .1: lodsb ;從esi 指向的源地址中逐一讀取一個字符,送入AL 中; test al,al jz .2 mov [gs:edi],ax add edi,2 jmp .1 .2: ;顯示完畢 ;跳轉到LDT mov ax, SelectorLDT lldt ax jmp SelectorLDTCodeA:0 ;jmp SelectorCode16:0 SegCode32Len equ $-LABEL_SEG_CODE32 ; END of [SECTION .s32] [SECTION .s16code] ALIGN 32 [BITS 16] LABEL_SEG_CODE16: ;跳回實模式 mov ax, SelectorNormal mov ds,ax mov es,ax mov fs,ax mov gs,ax mov ss,ax ;切換到實模式 mov eax,cr0 and al, 11111110b mov cr0, eax LABEL_GO_BACK_TO_REAL: jmp 0:LABEL_REAL_ENTRY ; 段地址會在程序開始處被設置成正確的值 Code16Len equ $ - LABEL_SEG_CODE16 ; END of [SECTION .s16code] [SECTION .ldt] ALIGN 32 ; ldt描述符,32位 LABEL_LDT: LABEL_LDT_DESC_CODEA: Descriptor 0, CodeALen - 1, DA_C + DA_32 ; Code 32位 LDTLen equ $ - LABEL_LDT ;LDT 選擇子 SelectorLDTCodeA equ LABEL_LDT_DESC_CODEA - LABEL_LDT + SA_TIL ; END of [SECTION .ldt] ;CodeA (LDT,32位代碼段) [SECTION .la] ALIGN 32 [BITS 32] LABEL_CODE_A: mov ax,SelectorVideo mov gs,ax mov edi,(80*2+0)*2 mov ah, 0Ch ;0000:黑底 1100:紅字 mov al, 'L' mov [gs:edi],ax add edi,2 mov al, 'D' mov [gs:edi],ax add edi,2 mov al, 'T' mov [gs:edi],ax ;跳回實模式的代碼段 jmp SelectorCode16:0 CodeALen equ $-LABEL_CODE_A ; END of [SECTIONH .la]  

 

最後程序在DOSBOX模擬器下運行，先進入保護模式打印一行Welcome to Protect Mode,然後通過LDT打印出LDT三個字符，效果看下圖：