不可否认,这次的标题有点长.之所以把标题写得这么详细,主要是为了搜索引擎能够准确地把确实需要了解 GCC 生成 16 位实模式代码方法的朋友带到我的博客.先说一下背景,编写能在 x86 实模式下运行的 16 位代码,这个话题确实有点复古,所以能找到的资料也相应较少.要运行 x86 实模式的程序,目前我知道的只有两种方式,一种是使用 DOS 系统,另一种是把它写成引导扇区的代码,在系统启动时直接运行.很显然,许多讲自己实现操作系统的书籍都会讲到 x86 实模式,也只有自己实现操作系统引导的朋友需要…

中断是处理器一个非常重要的工作机制.第9章是讲中断在实模式下如何工作,第17章是讲中断在保护模式下如何工作. ★PART1:外部硬件中断 外部硬件中断是通过两个信号线引入处理器内部的,这两条线分别叫NMI和INTR.处理器正在运行的时候会收到各种各样的中断,有些中断必须被处理,这就叫非屏蔽中断:有一些中断的处理优先级没有那么高,并且可以屏蔽,这就叫可屏蔽中断 1. 非屏蔽中断(Non Maskable Interrupt,NMI) 一旦处理器接受到NMI,说明处理器遇到了严重事件,这个时候必须无…

在我们阅读boot loader代码时,遇到了两个非常重要的概念,实模式(real mode)和保护模式(protected mode). 首先我们要知道这两种模式都是CPU的工作模式,实模式是早期CPU运行的工作模式,而保护模式则是现代CPU运行的模式. 但是为什么现代CPU在运行boot loader时仍旧要先进入实模式呢?就是为了实现软件的向后兼容性不得已才这样的. 下面我们分别看下这两种工作模式的基本原理. 实模式(real mode) 实模式出现于早期8088CPU时期.当时由于CPU…

实模式和保护模式区别及寻址方式 转载请注明出处:http://blog.csdn.NET/rosetta 64KB-4GB-64TB? 我记得大学的汇编课程.组成原理课里老师讲过实模式和保护模式的区别,在很多书本上也有谈及,无奈本人理解和感悟能力实在太差,在很长一段时间里都没真正的明白它们的内含,更别说为什么实模式下最大寻址空间为1MB?段的最大长度不超过64KB?而保护模式下为啥最大寻址能力就变成了64TB?每个段最大也达4GB? 更甚者分段和分页这两个高深的概念像我这种菜鸟怎么也理解不了啊!…

★PART1:32位保护模式下任务的隔离和特权级保护  这一章是全书的重点之一,这一张必须要理解特权级(包括CPL,RPL和DPL的含义)是什么,调用门的使用,还有LDT和TSS的工作原理(15章着重讲TSS如何进行任务切换). 1. 任务,任务的LDT和TSS 程序是记录在载体上的指令和数据,其正在执行的一个副本,叫做任务(Task).如果一个程序有多个副本正在内存中运行,那么他对应多个任务,每一个副本都是一个任务.为了有效地在任务之间进行隔离,处理器建议每个任务都应该具有他自己的描述符表,称…

★PART1:进入保护模式 1. 全局描述符表(Global Descriptor Table,GDT)        32位保护模式下,如果要使用一个段,必须先登记,登记的信息包括段的起始地址,段的界限和各种访问属性,如果偏移地址超过了段的界限,就会引发异常中断.和一个段有关的信息需要8个字节来描述,这被称为段的描述符(Segement Descriptor),每个段都需要一个描述符,为了存放描述符,需要在内存中开辟一段空间.这些描述符集中存放,构成了一个描述符表. 为了跟踪全局描述符表,处理…

★PART1:32位的x86处理器执行方式和架构 1. 寄存器的拓展(IA-32) 从80386开始,处理器内的寄存器从16位拓展到32位,命名其实就是在前面加上e(Extend)就好了,8个通用寄存器被命名为EAX,EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,ESP和EBP,同样的,操作的时候必须要和寄存器的长匹配,比如下面的操作就是错的. 32位通用寄存器的高16位不可以单独使用,但是他们的低16位依然可以按照8086的使用方法一样使用.处理器在32位保护模式下可以使用全部的32条地址线,访问4…

http://blog.csdn.net/michael2012zhao/article/details/5554023 一. 段寄存器的产生 段寄存器的产生源于Intel 8086 CPU体系结构中数据总线与地址总线的宽度不一致. 数据总线的宽度,也即是ALU(算数逻辑单元)的宽度,平常说一个CPU是“16位”或者“32位”指的就是这个.8086CPU的数据总线是16位. 地址总线的宽度不一定要与ALU的宽度相同.因为ALU的宽度是固定的,它受限于当时的工艺水平,当时只能制造出16位的ALU:…

特别说明:要在我的随笔后写评论的小伙伴们请注意了,我的博客开启了 MathJax 数学公式支持,MathJax 使用$标记数学公式的开始和结束.如果某条评论中出现了两个$,MathJax 会将两个$之间的内容按照数学公式进行排版,从而导致评论区格式混乱.如果大家的评论中用到了$,但是又不是为了使用数学公式,就请使用\$转义一下,谢谢. 想从头阅读该系列吗?下面是传送门: Linux 桌面玩家指南:01. 玩转 Linux 系统的方法论 Linux 桌面玩家指南:02. 以最简洁的方式打造实用的…

在进入保护模式之前,我们先要学习一些基础知识.今天我们看一下全局描述符表(Global Descriptor Table, 简称GDT). 同实模式一样,在保护模式下,对内存的访问仍然使用段地址加偏移地址.但是,在保护模式下,在每个段能够访问之前,必须先登记.这就好比像C语言中,"对变量的使用必须先定义"一样. 每个段在能够使用之前,都要为这个段建立一个描述符.每个描述符占8个字节,这些描述符集中存放在内存的某个区域,一个挨着一个,就构成了一张"表". 80x86中…