0x06_自制操作系统My-OS,IDT,GDT,PIC初始化,实现键盘中断
把class03改成class04
IDT,GDT,PIC
我来介绍什么是IDT和GDT,PIC,怎么实现键盘中断
GDT全局描述表在16位CPU用不到,到了32位CPU要用。
16位CPU实模式用基地址x16+偏移地址去寻找内存地址,到了32位也用基地址x16+偏移地址找地址但是,32位CPU有保护模式,防止程序乱访问内存
所以用GDT
IDT,Interrupt Descriptor Table,即中断描述符表,用来联系中断和处理函数的,比如A中断发生->执行B函数
PIC(可编程中断控制器),中断是由PIC产生的
这是我自己的理解,你要想搞明白得自己去找资料
实现键盘中断
键盘按下-PIC收到发起中断-CPU处理中断-执行对应函数
这是我自己意淫的,具体怎么回事你得自己找资料
首先初始化pic,gdt,idt
创建文件dsctbl.c
/* GDT、IDT、descriptor table 关系处理 */ #include "include/head.h" void init_gdtidt(void)
{
struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) ADR_GDT;
struct GATE_DESCRIPTOR *idt = (struct GATE_DESCRIPTOR *) ADR_IDT;
int i; /* GDT初始化 */
for (i = 0; i <= LIMIT_GDT / 8; i++) {
set_segmdesc(gdt + i, 0, 0, 0);
}
set_segmdesc(gdt + 1, 0xffffffff, 0x00000000, AR_DATA32_RW);
set_segmdesc(gdt + 2, LIMIT_BOTPAK, ADR_BOTPAK, AR_CODE32_ER);
load_gdtr(LIMIT_GDT, ADR_GDT); /* IDT初始化 */
for (i = 0; i <= LIMIT_IDT / 8; i++) {
set_gatedesc(idt + i, 0, 0, 0);
}
load_idtr(LIMIT_IDT, ADR_IDT); /* IDT设置*/ set_gatedesc(idt + 0x21, (int) asm_inthandler21, 2 * 8, AR_INTGATE32);
/* IDT的设定 */
return;
} void set_segmdesc(struct SEGMENT_DESCRIPTOR *sd, unsigned int limit, int base, int ar)
{
if (limit > 0xfffff) {
ar |= 0x8000; /* G_bit = 1 */
limit /= 0x1000;
}
sd->limit_low = limit & 0xffff;
sd->base_low = base & 0xffff;
sd->base_mid = (base >> 16) & 0xff;
sd->access_right = ar & 0xff;
sd->limit_high = ((limit >> 16) & 0x0f) | ((ar >> 8) & 0xf0);
sd->base_high = (base >> 24) & 0xff;
return;
} void set_gatedesc(struct GATE_DESCRIPTOR *gd, int offset, int selector, int ar)
{
gd->offset_low = offset & 0xffff;
gd->selector = selector;
gd->dw_count = (ar >> 8) & 0xff;
gd->access_right = ar & 0xff;
gd->offset_high = (offset >> 16) & 0xffff;
return;
}
加粗的地方就是注册21号键盘中断处理函数到IDT
head.h
/*naskfunc.asm*/
void io_stihlt();
void io_hlt(void);
void io_cli(void);
void io_sti(void);
int io_get8(int port);
void io_set8(int port, int data);
void write_mem8(int addr, int data);
int io_load_eflags(void);
void io_store_eflags(int eflags);
void asm_inthandler21(void); /* asmhead.nas */
struct BOOTINFO { /* 0x0ff0-0x0fff */
char cyls; /* 启动区读磁盘读到此为止 */
char leds; /* 启动时键盘的LED的状态 */
char vmode; /* 显卡模式为多少位彩色 */
char reserve;
short scrnx, scrny; /* 画面分辨率 */
char *vram;
};
#define ADR_BOOTINFO 0x00000ff0 /*graphic.c*/
void init_palette(void);
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);
void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font);
void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s); /*font*/
extern char font[4096]; /* dsctbl.c */
struct SEGMENT_DESCRIPTOR {
short limit_low, base_low;
char base_mid, access_right;
char limit_high, base_high;
};
struct GATE_DESCRIPTOR {
short offset_low, selector;
char dw_count, access_right;
short offset_high;
};
void init_gdtidt(void);
void set_segmdesc(struct SEGMENT_DESCRIPTOR *sd, unsigned int limit, int base, int ar);
void set_gatedesc(struct GATE_DESCRIPTOR *gd, int offset, int selector, int ar);
#define ADR_IDT 0x0026f800
#define LIMIT_IDT 0x000007ff
#define ADR_GDT 0x00270000
#define LIMIT_GDT 0x0000ffff
#define ADR_BOTPAK 0x00280000
#define LIMIT_BOTPAK 0x0007ffff
#define AR_DATA32_RW 0x4092
#define AR_CODE32_ER 0x409a
#define AR_INTGATE32 0x008e /* pic.c */
void init_pic(void);
#define PIC0_ICW1 0x0020
#define PIC0_OCW2 0x0020
#define PIC0_IMR 0x0021
#define PIC0_ICW2 0x0021
#define PIC0_ICW3 0x0021
#define PIC0_ICW4 0x0021
#define PIC1_ICW1 0x00a0
#define PIC1_OCW2 0x00a0
#define PIC1_IMR 0x00a1
#define PIC1_ICW2 0x00a1
#define PIC1_ICW3 0x00a1
#define PIC1_ICW4 0x00a1
加粗的地方就是增加的地方
naskfunc.asm
; naskfunc
; TAB=4 [FORMAT "WCOFF"] ; 制作目标文件的模式
[INSTRSET "i486p"] ; 使用到486为止的指令
[BITS 32] ; 3制作32位模式用的机器语言
[FILE "naskfunc.asm"] ; 文件名
GLOBAL _io_hlt,_write_mem8,_io_cli,_io_sti,_io_get8,_io_set8,_io_stihlt
GLOBAL _io_load_eflags,_io_store_eflags,_asm_inthandler21
GLOBAL _load_gdtr, _load_idtr
EXTERN _inthandler21 [SECTION .text] _io_hlt: ; void io_hlt(void);
HLT
RET _io_cli: ; void io_cli(void);
CLI
RET _io_sti: ; void io_sti(void);
STI
RET _io_get8: ; int io_get8(int port);
MOV EDX,[ESP+4] ; port
MOV EAX,0
IN AL,DX
RET _io_set8: ; void io_set8(int port, int data);
MOV EDX,[ESP+4] ; port
MOV AL,[ESP+8] ; data
OUT DX,AL
RET _io_stihlt: ; void io_stihlt(void);
STI
HLT
RET _write_mem8: ; void write_mem8(int addr, int data);
MOV ECX,[ESP+4] ; taking content of add
MOV AL,[ESP+8] ; taking content of data
MOV [ECX],AL ; *ecx=al
RET
_io_load_eflags: ; int io_load_eflags(void);
PUSHFD ; PUSH EFLAGS
POP EAX
RET _io_store_eflags: ; void io_store_eflags(int eflags);
MOV EAX,[ESP+4]
PUSH EAX
POPFD ; POP EFLAGS
RET
_load_gdtr: ; void load_gdtr(int limit, int addr);
MOV AX,[ESP+4] ; limit
MOV [ESP+6],AX
LGDT [ESP+6]
RET _load_idtr: ; void load_idtr(int limit, int addr);
MOV AX,[ESP+4] ; limit
MOV [ESP+6],AX
LIDT [ESP+6]
RET
_asm_inthandler21:
PUSH ES
PUSH DS
PUSHAD
MOV EAX,ESP
PUSH EAX
MOV AX,SS
MOV DS,AX
MOV ES,AX
CALL _inthandler21
POP EAX
POPAD
POP DS
POP ES
IRETD
加粗的地方就是要修改的地方
IDT-->_asm_inthandler21-->_inthandler21函数
新建pic.c
/*初始化关系 */ #include "include/head.h" void init_pic(void)
/* PIC初始化 */
{
io_set8(PIC0_IMR, 0xff ); /* 禁止所有中断 */
io_set8(PIC1_IMR, 0xff ); /* 禁止所有中断 */ io_set8(PIC0_ICW1, 0x11 ); /* 边缘触发模式(edge trigger mode) */
io_set8(PIC0_ICW2, 0x20 ); /* IRQ0-7由INT20-27接收 */
io_set8(PIC0_ICW3, 1 << 2); /* PIC1由IRQ2相连 */
io_set8(PIC0_ICW4, 0x01 ); /* 无缓冲区模式 */ io_set8(PIC1_ICW1, 0x11 ); /* 边缘触发模式(edge trigger mode) */
io_set8(PIC1_ICW2, 0x28 ); /* IRQ8-15由INT28-2f接收 */
io_set8(PIC1_ICW3, 2 ); /* PIC1由IRQ2连接 */
io_set8(PIC1_ICW4, 0x01 ); /* 无缓冲区模式 */ io_set8(PIC0_IMR, 0xfb ); /* 11111011 PIC1以外全部禁止 */
io_set8(PIC1_IMR, 0xff ); /* 11111111 禁止所有中断 */ return;
}
创建interrupt.c
#include "include/head.h" void inthandler21(int *esp)
/* 来自PS/2键盘的中断 */
{
struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO;
boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, 7, 0, 0, 32 * 8 - 1, 15);
putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, 0, "INT 21 (IRQ-1) :PS/2 keyboard");
for (;;) {
io_hlt();
}
}
最后修改mian.c
#include "include/head.h"
#include <string.h> struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO; void Main(void){
int i;char s[256]; init_gdtidt();
init_pic();
io_sti(); init_palette(); boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, 0,0,0,binfo->scrnx, binfo->scrny);
sprintf(s, "scrnx = %d", binfo->scrnx);
putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 8, 8, 7, s);
io_set8(PIC0_IMR, 0xf9); /* 开放PIC1和键盘中断(11111001) */
for (;;) {
io_hlt();
}
}
别忘了编译之改一下makefile
运行:
cd class02
..\z_tools\make.exe run
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