DragonOS/kernel/head.S

// 这是内核执行头程序
// Created by longjin.
// 2022/01/20

.section .text

.global _start

_start:
    // 初始化寄存器
    mov $0x10, %ax
    mov %ax, %ds
    mov %ax, %es
    mov %ax, %fs
    mov %ax, %ss

    mov $0x7e00, %esp

// === 加载GDTR ====
    lgdt GDT_POINTER(%rip) //这里我没搞明白rip相对寻址, 看了文档，大概是用来实现PIC的（position independent code）
// === 加载IDTR ====
    lidt IDT_POINTER(%rip)
    mov $0x10, %ax
    mov %ax, %ds
    mov %ax, %es
    mov %ax, %fs
    mov %ax, %ss
    mov %ax, %gs

    movq $0x7e00, %rsp

// ==== 加载CR3寄存器
    movq $0x101000, %rax //设置页目录基地址
    movq %rax, %cr3
    movq switch_seg(%rip), %rax

    // 由于ljmp和lcall在GAS中不受支持，因此我们需要先伪造函数调用现场，通过lret的方式，给它跳转过去。才能更新cs寄存器
    // 实在是太妙了！Amazing！
    pushq $0x08 //段选择子
    pushq %rax
    lretq

// 64位模式的代码
switch_seg:
    .quad entry64

entry64:
    movq $0x10, %rax
    movq %rax, %ds
    movq %rax, %es
    movq %rax, %gs
    movq %rax, %ss

    movq $0xffff800000007e00, %rsp //rsp的地址

    // 切换到内核主程序
    movq go_to_kernel(%rip), %rax
    pushq $0x08
    pushq %rax
    lretq

go_to_kernel:
    .quad Start_Kernel



// 初始化页表
.align 8 //设置为8byte对齐
.org 0x1000 //设置页表位置为内核执行头程序的0x1000处

__PML4E:
    .quad 0x102007 // 系统访问，可读写，已存在， 地址在31~12位
    .fill	255,8,0
	.quad	0x102007
	.fill	255,8,0

.org	0x2000

__PDPTE:

	.quad	0x103003 // 用户访问，可读写，已存在
	.fill	511,8,0

.org	0x3000

__PDE:

	.quad	0x000083    // 用户访问，可读写，已存在
	.quad	0x200083
	.quad	0x400083
	.quad	0x600083
	.quad	0x800083
	.quad	0xe0000083		/*0x a00000*/
	.quad	0xe0200083
	.quad	0xe0400083
	.quad	0xe0600083		/*0x1000000*/
	.quad	0xe0800083
	.quad	0xe0a00083
	.quad	0xe0c00083
	.quad	0xe0e00083
	.fill	499,8,0

// GDT表
.section .data
.global GDT_Table // 使得GDT可以被外部程序引用或者访问

GDT_Table:
    .quad 0x0000000000000000 // 0 空描述符 00
    .quad 0x0020980000000000 // 1 内核64位代码段描述符 08
    .quad 0x0000920000000000 // 2 内核64位数据段描述符 10
    .quad 0x0020f80000000000 // 3 用户64位代码段描述符 18
    .quad 0x0000f20000000000 // 4 用户64位数据段描述符 20
    .quad 0x00cf9a000000ffff // 5 内核32位代码段描述符 28
    .quad 0x00cf92000000ffff // 6 内核32位数据段描述符 30
    .fill 10, 8, 0           // 8~9 TSS(跳过了第七段)  重复十次填充8字节的空间，赋值为0
GDT_END:

GDT_POINTER:
GDT_LIMIT: .word GDT_END - GDT_Table - 1 // GDT的大小
GDT_BASE: .quad GDT_Table

// IDT 表
.global IDT_Table

IDT_Table:
    .fill 512, 8, 0 // 设置512*8字节的IDT表的空间
IDT_END:

IDT_POINTER:
IDT_LIMIT: .word IDT_END - IDT_Table - 1
IDT_BASE: .quad IDT_Table

// 64位的TSS表
.global TSS64_Table

TSS64_Table:
    .fill 13, 8, 0
TSS64_END:

TSS64_POINTER:
TSS64_LIMIT: .word TSS64_END - TSS64_Table - 1
TSS64_BASE: .quad TSS64_Table