From 1e12320c28e9547eae43d135c30d0cd14048f3c1 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: icecoobe <icecoobe@qq.com>
Date: Mon, 11 Mar 2019 17:51:38 +0800
Subject: [PATCH] example on GDT

---
 mbr/gdt.asm     | 107 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 mbr/gdt.h       |  23 +++++++++++
 mbr/inc/gdt.inc |  21 ++++++++++
 3 files changed, 151 insertions(+)
 create mode 100644 mbr/gdt.asm
 create mode 100644 mbr/gdt.h
 create mode 100644 mbr/inc/gdt.inc

diff --git a/mbr/gdt.asm b/mbr/gdt.asm
new file mode 100644
index 0000000..abb1ec6
--- /dev/null
+++ b/mbr/gdt.asm
@@ -0,0 +1,107 @@
+
+%include "inc/gdt.inc"
+
+    org 0x7c00
+
+    mov ax, cs
+    mov ds, ax
+    mov ss, ax
+
+clear_screen:
+    mov ax, 0x0003
+    int 0x10
+
+setup_gdt:
+    mov si, gdt
+    xor ax, ax
+    mov es, ax
+    mov di, [gdt_base]
+    mov cx, gdt_size;32
+    rep movsb
+
+main:
+    lgdt [gdtr]
+
+    Enable_A20
+    cli         ;保护模式下中断机制尚未建立，应禁止中断 
+    Enable_ProtectMode
+
+    ;; 仍然是运行当前的 MBR 程序，但是模式变成了保护模式
+    ;; 因此，offset 需要重新计算，减去编译指定的 org 0x7c00
+    ;jmp dword 0x8:flush_regs-0x7c00
+    jmp dword 0x8:0x0
+
+    [bits 32]
+flush_regs:
+    mov ax, 0x10
+    mov gs, ax
+
+    mov al, 'A'
+    xor bx, bx
+    mov cx, 5
+write_vram:
+    mov [gs:bx], al
+    inc al
+    add bx, 2
+    dec cx
+    jnz write_vram
+
+halt:
+    hlt
+
+gdt:
+    .null_desc:
+        dq 0x0
+
+    ; .text_seg_desc:
+    ;     dd 0x7c0001ff
+    ;     dd 0x00409800
+
+    ;; 仍然是运行当前的 MBR 程序，但是模式变成了保护模式
+    ;; 段的起始地址还是之前的 0x7c00，当然也可以在编译器计算好
+    ;; 可以以flush_regs为新程序的起点，重新设置段地址
+    ;; size: 0x7b00
+    .text_seg_desc:
+        dw 0x7aff       ;; limit 15-0
+        ;dw 0x7c00       ;; Base 15-0
+        dw flush_regs       ;; Base 15-0
+
+        db 0x00          ;; Base 23-16
+        db 1001_1110B   ;; P DPL S Type
+        db 0100_0000B   ;; G DB L AVL limit19-16
+        db 0x00          ;; Base 31-24
+
+    ;;0xB8000-0xBFFFF (64 KB)
+    ;;Base:0x00000000000B8000 (32bit)
+    ;;limit:0x008000 (20bit)
+    .vram_seg_desc:
+        dw 0x7 ;;0x8000
+        dw 0x8000
+
+        db 0xB          ;; Base 23-16
+        db 1001_0010B   ;; P DPL S Type
+        db 110100_00B   ;; G DB L AVL limit19-16
+        db 0x0          ;; Base 31-24
+    
+    ;; 
+    ;;
+    ;; limit:0x1000000 (1MB)
+    .stack_seg_desc:
+        dw 0x0400       ;; limit 15-0
+        dw 0x0000       ;; Base 15-0
+
+        db 0x00          ;; Base 23-16
+        db 1001_0110B   ;; P DPL S Type
+        db 010000_00B   ;; G DB L AVL limit19-16
+        db 0x0          ;; Base 31-24
+gdt_size equ ($ - gdt)
+
+
+;; 这部分可以不占用data段，可以使用字面常量
+;; 处理器没有规定
+gdtr:
+    gdt_limit dw (gdt_size - 1)     ;; MAX=2^16=64KB
+    gdt_base dd 0x7e00
+
+times 510-($-$$) db 0
+     db 0x55,0xaa
\ No newline at end of file
diff --git a/mbr/gdt.h b/mbr/gdt.h
new file mode 100644
index 0000000..b758f60
--- /dev/null
+++ b/mbr/gdt.h
@@ -0,0 +1,23 @@
+
+typedef unsigned char byte;
+typedef unsigned short ushort;
+
+struct seg_desc
+{
+    // Nibble LO (32 bit)
+    ushort limit_15_0;
+    ushort base_15_0;
+
+    // Nibble HL
+    byte base_23_16:8;
+    byte type:4;
+    byte S:1;
+    byte DPL:2;
+    byte P:1;
+    byte limit_19_16:4;
+    byte AVL:1;
+    byte L:1;
+    byte D_B:1;
+    byte G:1;
+    byte base_31_24:8;
+};
\ No newline at end of file
diff --git a/mbr/inc/gdt.inc b/mbr/inc/gdt.inc
new file mode 100644
index 0000000..aefb95b
--- /dev/null
+++ b/mbr/inc/gdt.inc
@@ -0,0 +1,21 @@
+
+;; 开启 A20 地址线
+;; 入口参数: 无
+;; 返回: 无
+;; 备注：
+;; 这是利用 ICH 端口快速开启 A20 的方式；
+;; 旧版采用键盘控制器中一个端口
+%macro Enable_A20   0
+    in al, 0x92         ;; ICH I/O port 
+    or al, 0000_0010B
+    out 0x92, al        ;; 打开A20
+%endmacro
+
+;; 开启保护模式 cr0.PE=1
+;; 入口参数: 无
+;; 返回: 无
+%macro Enable_ProtectMode    0
+    mov eax, cr0
+    or eax, 1
+    mov cr0, eax
+%endmacro
\ No newline at end of file