Уроки захищеного режиму x86. Весь цикл разом

Закінчивши викладати уроки, вирішив зібрати для зручності всіх їх в один пост.

Історію моєї роботи з ними можна почитати тут, дублювати немає сенсу.

Базою для них послужили уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. Офіційна сторінка тих уроків, http://welcome.to/pmode, на жаль більше не доступна, але див. також сюди: http://members.tripod.com/protected_mode/alexfru/pmtuts.html.

Написано сумбурно, безтолково, однак просто так викинути було шкода. Крім вже згаданої сумбурності та безтолковості, до недоліків належать: багатослівність, місцями спроби охопити все-все-все, ніякий переклад термінів (*). Набір інструментів трішки роздутий, хоча в педагогічних цілях це цілком може бути плюсом. Організація текстів програм мені зараз теж не дуже подобається, але переробляти лінь. Може, як буде попит - в наступній версії.

Можуть бути помилки :-) (Впевнений що вони є)

Крім того це все ж уроки (максимум - лабораторні роботи), тому систематичного викладу роботи захищеного режиму немає. Правда, є багато довідкової інформації. 

Отож, поїхали.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 17 з 17

Сімнадцятий і останній урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8".
9. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 9".
10. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 10".
11. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 11".
12. "Уроки захищеного режиму x86. Уроки 13-16".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 17

Базується на уроці 7, використовує апаратну багатозадачність. Показано як користуватися шлюзами виклику. Задача на рівні привілей 3 викликає процедуру з рівня 0. Саме так, за допомогою шлюзів виклику, операційна надає доступ задачам користувацького рівня до своїх сервісів.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_17.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

Із захищеним режимом (поки? :) все. Закінчилася часточка цієї епопеї тривалістю в 15 років. 

Цікавих тем багато, один тільки 64-бітний режим чого вартий, але ні часу ні особливої зацікавленості поки немає...

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Уроки 13-16

Уроки захищеного режиму з 13 по 16.

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8".
9. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 9".
10.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 10".
11.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 11".
12.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 12".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Уроки номер 13, 14, 15, 16

Всі ці уроки є вступом у використання режиму віртуального 8086 (v8086). На жаль, вони поки без теоретичного опису, лише код із коментарями. Матеріал там відносно простий, однак доволі плутаний. Коли працював над цими уроками, руки не дійшли, а зараз немає ні зацікавленості, ні часу. Однак, якщо буде попит, щось можна придумати :-)

13:

Багатозадачність, як і в попередньому уроці. Одна з двох задач переходить в режим v8086 -- для неї в TSS встановлено відповідний прапорець у EFLAGS.

14:

Додано код, що насправді реалізує роботу в режимі v8086. Підтримуються програмні переривання для задач v86.

15:

Майже повноцінний v86-монітор. IRQ перенаправляються до задачі v86. Завдяки цьому задачі доступні всі функції DOS, прямо як у вікні MS-DOS "віндовса" :-) Про роботу монітора свідчить зірочка, що мерехтітиме в правому верхньому кутку екрану. Запущено command.com (чи що там у вас було в COMSPEC і можна спробувати виконати команди типу dir, чи навіть запустити програми реального режиму.

16:

Крім описаного в попередньому уроці додано підтримку покрокового зневадження (Int 1). Тепер з-під цього монітору працюватимуть і Turbo Debugger і вбудовані зневаджувачі середовищ Turbo Pascal чи Turbo C.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архіви з файлами уроків: pm_13.zip, pm_14.zip, pm_15.zip, pm_16.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в ці файли, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Сімнадцятий, останній, урок показуватиме, як можна користуватися шлюзами виклику.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 12

Дванадцятий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8".
9. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 9".
10.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 10".
11.   "Уроки захищеного режиму x86. Урок 11".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 12

До програми з уроку 11 додано по LDT для кожної задачі рівня привілей 3. Селектори сегментів даних та коду задач тепер знаходяться в їх LDT.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_12.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступних чотири уроки, 13, 14, 15, 16, стосуватимуться режиму v8086. Їх буде викладено разом. На жаль, вони поки без теоретичного опису, лише код із коментарями. Матеріал там відносно простий, однак доволі плутаний. Коли працював над цими уроками, руки не дійшли, а зараз немає ні зацікавленості, ні часу. Однак, якщо буде попит, щось можна придумати :-)

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 11

Одинадцятий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8".
9. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 9".
10.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 10".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 11

Майже та сама програма, що і в уроці 7. Основна відмінність --- задачі task1() і task2() тепер 32-бітні і працюють на рівні привілей 3, правда за IOPL=3.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_11.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. В наступному уроці кожній задачі додамо свою LDT.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 10

Десятий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8".
9. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 9".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 10

Цього разу -- адресація до 4Гб оперативної пам'яті з реального режиму, використовуючи недокументовані особливості процесорів. Описано недокументований "нереальний" режим.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_10.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок показуватиме, як організувати багатозадачність із задачами не тільки нульового але й третього рівня привілей.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 9

Дев'ятий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7".  
8. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 8". 

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 9

Багатозадачність з примусовим витісненням. Основна відмінність від сьомого уроку --- не використовується апаратне переключення задач за допомогою TSS. Збереження контексту здійснюється програмно, за допомогою стеку. Цей спосіб вважається швидшим і більш універсальним, та використовується всіма сучасними промисловими операційними системами.

Нових елементів захищеного режиму не розглядається

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

 
Архів з файлами уроку: pm_09.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений сторінковій організації пам'яті.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 8

Восьмий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6". 
7.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 7". 

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 8

Демонстрація роботи трансляції сторінок. У графічному режимі на екран виводиться 16 кольорових смужок, послідовно: 

• Трансляція сторінок заборонена, послідовність кольорів -- чорний, блакитний, ..., жовтий, білий.
• Трансляцію ввімкнено, трансляція тотожна, послідовність кольорів та ж -- чорний, блакитний, ..., жовтий, білий.
• Трансляцію ввімкнено, сторінки перетасовано, послідовність кольорів протилежна -- білий, жовтий, ..., блакитний, чорний.

Використано режим 0x13 VGA, в якому кожному пікселю відповідає рівно один байт. В ньому роздільна здатність 320x200, тому відеопам'ять, яка виводиться на екран, займає 64000 байти, майже 64Кб. Заповнивши різні сторінки байтами, що задають різні кольори ми фактично і безпосередньо візуалізуємо їх  :-)

А візуалізувавши, показуємо, як зміниться зображення, якщо ввімкнути трансляцію, яка  лінійним тотожно ставить у відповідність фізичні (не зміниться) та коли лінійні адреси сторінок відеопам'яті розташовано у зворотному порядку (так як контролер відеоадаптера читає за фізичними адресами, порядок кольорів смужок теж стане зворотнім).

Описано (болдом виділено теми, що безпосередньо стосуються захищеного режиму):

• Принципи сторінкової організації пам'яті.
• Її реалізація, директорії та каталоги сторінок. Робота із записами в них. TLB, CR3.
• Засоби процесора для заміщення сторінок, виключення Page Fault.
• Розширення механізму сторінкової організації. Регістр CR4, великі сторінки (PSE), доступ до пам'яті за межами 4Гб - 1 (PAE), доступ до пам'яті за межами 4Гб - 2 (PSE-36).  
• Відеорежим 0x13 VGA-сумісних  адаптерів.

Сторінкова організація в 64-бітному режимі поки не розглядалася. Якщо буде цікаво - пишіть ;-) 

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.
 
Архів з файлами уроку: pm_08.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений багатозадачності без використання апаратного переключення задач та TSS.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 7

Сьомий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".
6.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 6".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 7

Продовження теми багатозадачності. Три задачі рівня привілей 0: main(), task1(), task2(). Переключення здійснює планувальник, який викликається з обробника переривань таймера, IRQ0. Багатозадачність із примусовим виштовхуванням (preemptive multitasking) у всій красі.

Нових елементів захищеного режиму не розглядається, на конкретному прикладі в деталях описано процес переключення задачі.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

 
Архів з файлами уроку: pm_07.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений сторінковій організації пам'яті.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 6

Шостий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".
5.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 5".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 6

Майже те ж, що і в уроці 5. Додано переключення задач. main() переключається на tast(), виконуючи дальній перехід на TSS. Потім task() чекає на клавішу ESC і отримавши її, переключається назад, на main(). Обидві задачі на рівні привілей 0, тому карта дозволу вводу-виводу в TSS не потрібна. Також непотрібними є стеки для міжрівневих переходів --- SS0:ESP0, SS1:ESP1, SS2:ESP2.

Описано:

• Призначення та формат TSS,
• Процес апаратного переключення задач,
• Коротко про нюанси -- ланцюжки задач, шлюзи задач, задачі як обробники переривань, тощо.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

 
Архів з файлами уроку: pm_06.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений багатозадачності з примусовим виштовхуванням задач.

 

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 5

П'ятий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3". 
4. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 4".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 5

Та ж GDT що і й раніше. Майже та сама IDT, що і в 4-му уроці, лише додано два обробника: IRQ0, таймер та IRQ1, клавіатура. Перепрограмовуємо PIC щоб призначити правильні обробники захищеного режиму для IRQ. Програма завершує свою роботу після натиснення ESC. З клавіатурою працює напряму, через контролер.

Описано:

• Огляд - що таке IRQ (Interrupt ReQuest) і як з ними боротися.
• Програмування PIC (Programmable Interrupt Controller).
• Робота з клавіатурою: контролер клавіатури, скан-коди, трішки про роль BIOS.
• З приводу контролера клавіатури - керування лінією A20 та кілька слів про програмні затримки при вводі-виводі. 

Нових елементів захищеного режиму не вводилося, хіба практично показано як можна обробляти IRQ. Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.
 
Архів з файлами уроку: pm_05.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений типам виключних ситуацій та переривань, і їх обробці. 

 

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 4

Четвертий урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2". 
3. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 3".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 4

Та ж GDT, що і раніше. В IDT -- обробники всіх виключних ситуацій. Реалізовано їх як обгортки, що викликають один і той самий обробник. Обробник виходить з захищеного режиму, виводить тип виключення та його адресу  і закінчує програму. Виділений стек не створюється, тому stack fault (та можливо деякі інші) коректно ним не оброблятимуться. 

Описано:

• Що таке переривання та виключення (exceptions).
• Обробники переривань захищеного та реального режиму.
• Шлюзи пасток, переривань та задач.
• Спосіб виклик обробника в залежності від причини переривання.
• Типи виключень -- збої (faults), пастки (traps) та "аварії" (aborts).
• Дано перелік виключень, що можуть генеруватися процесором.
• Формат коду помилки для тих виключень, що його генерують. Окремо описано код помилки для Page Fault.

Є як змішана C-asm так і чисто асемблерна реалізації.

Архів з файлами уроку: pm_04.zip. (Updated - 1.)

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений типам виключних ситуацій та переривань, і їх обробці.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 3

Третій урок захищеного режиму. 

Попередні : 

1. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 
2.  "Уроки захищеного режиму x86. Урок 2".

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій. 

Урок номер 3

Та ж GDT що i в другому уроцi. Створюємо IDT (Interrupts Descriptor Table – таблиця дескрипторiв переривань), яка мiстить обробник програмного переривання Int 20h та виключної ситуацiї – дiлення на нуль (Int 0). Перший з них просто виводить повідомлення, другий -- закінчує роботу програми. Продемонстровано їх роботу. Звернiть увагу що обробники є 16-бiтними (типу 286). Зроблено це для простоти.

Описано (болдом виділено те, що безпосередньо відноситься до захищеного режиму):

• Типи системних дескрипторів.
• Шлюзи виклику.
• Шлюзи задач.
• Шлюзи переривань та IDT.
• Одним реченням - експорт функції C для використання з асемблерного коду для NASM.

 Є як змішана C-asm так і чисто асемблерна реалізації.

Архів з файлами уроку: pm_03.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений типам виключних ситуацій та переривань, і їх обробці. 

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 2

Другий урок захищеного режиму. 

Попередні - див. "Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1". 

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. 

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 2

Створюємо GDT. Поміщаємо туди три дескриптори сегментів, які співпадають з відповідними сегментами реального режиму -- сегмент коду, сегмент даних та сегмент стеку. Будуються вони наступним чином: база - CS/DS/SS*10h, ліміт - 0xFFFFh, грануляція - байтова. Крім того, створюємо сегмент що відповідає буферу відеопам'яті -- база 0xB8000h. Всі сегменти - 16-бітні. Створивши таку GDT, переходимо в захищений режим, виводимо на екран повідомлення, "Hello from PMode!", виходимо з нього та завершуємо програму. Так як сервіси BIOS чи DOS нам недоступні, вивід на екран здійснюємо звертаючись безпосередньо до відеопам'яті. 

Описано (болдом виділено те, що безпосередньо відноситься до захищеного режиму):

1. Формат селектора сегменту. 
2. Формат дескрипторів, в коді програми - спосіб їх формування.
3. Типи дескрипторів.
4. Обчислення лінійної адреси.
5. Тіньові частини сегментних регістрів.
6.  Відеопам'ять текстового режиму. Вивід на екран без використання сервісів BIOS чи операційної системи (дуже коротко).
7. Керування вирівнюванням структур в Open Watcom.

 Є як змішана C-asm так і чисто асемблерна реалізації.

Архів з файлами уроку: pm_02.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений IDT, введенню в обробку переривань і суміжним питанням.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 0 та 1

Історія

Колись давно-давно, ще в 1995, був у мене крутий комп Пошук-1. Разом із всіма розширеннями - CGA-монітор, 640Кб пам'яті, 5" дискові, процесором типу i8088 та підтримкою команди POP CS. І було навколо мене багато брутальних програмерів, які переконали мене що Асемблер це круто. А також продали книгу Пітера Абеля "Ассемблер и программирование для IBM PC" видання кінця 80-х -- початку 90-х (*). І за одне і за друге я їм вдячний, але це окрема тема. Вже тоді ми знали що є 286-ті, і це круто, знали що є 486 і це неміряно круто. Сам факт "сидіння" за 486-м був приводом для заздрощів. Минув рік, з'явився комп'ютерний клас з десятка 486-х а мені на добу дали переклад офіційного мануала Intel до чи то 386-го чи то 486-го процесора. Розібратися в на порядки складнішій, в порівнянні з реальним, системі захищеного режиму за цей час звичайно не вдалося. Але бажання розібратися залишилося, прямо за Фрейдом з його витісненими бажанням, на все життя. :-)

Через багато років, у 2006-му, коли документація та спеціалізовані книги вже були легкодоступні і значення прапорців дескрипторів не треба було більше шукати по безграмотних методичках, написаних викладачами для галочки, довелося мені трішки вчити асемблеру. В процесі я писав свою "методичку", яка так і залишилася незавершеною. Нещодавно натрапив на ті тексти. Сумбурно, безтолково, місцями безграмотно, однак достатньо незле щоб шкода було просто так викинути. Вирішив поділитися :-) Перед тим трішки почистив, виправив знайдені помилки та URL що змінилися. Для початку --- додаток, присвячений захищеному режиму 386+.

Базою для цього додаткового розділу послужили уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе. Офіційна сторінка тих уроків, http://welcome.to/pmode, на жаль більше не доступна, але див. також сюди: http://members.tripod.com/protected_mode/alexfru/pmtuts.html.

Крім вже згаданої сумбурності та безтолковості, до недоліків належать: багатослівність, місцями спроби охопити все-все-все, ніякий переклад термінів (**). Набір інструментів трішки роздутий, хоча в педагогічних цілях це цілком може бути плюсом. Організація текстів програм мені зараз теж не дуже подобається, але переробляти лінь. Може, як буде попит - в наступній версії.

Можуть бути помилки :-) (Впевнений що вони є)

Крім того це все ж уроки (максимум - лабораторні роботи), тому систематичного викладу роботи захищеного режиму немає. Правда, є багато довідкової інформації.

Отож, поїхали.