Учебно методический переключение реального и защищенного режима для процессоров intel 386+

Скачать 59.17 Kb.

Название	Учебно методический переключение реального и защищенного режима для процессоров intel 386+
Тип	Программа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Программа

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ $c:\documents and settings\paradox\desktop\безимени-3.png$

Переключение реального и защищенного режима для процессоров INTEL 386+

(методические указания для студентов факультета ПМИ)

Г. Сардарян

Ереванский государственный университет

Рассматриваются некоторые вопросы управления рабочими режимами микропроцессоров фирмы Intel. Известно, что работа микропроцессоров всегда начинается с реального режима, и его возможности ограничены. По этой причине операционная система, совершая подготовительную работу, переводит микропроцессоры в защищенный режим, в котором действует ряд механизмов[2].

Приводится программа, которая реализует переход из реального режима в защищенный режим и возвращение снова в защищенный режим[1]. Предложенная программа отличается от аналогичных программ тем, что в данном случае сегменты отделены. Коды, работающие в реальном и защищенном режимах, находятся в разных сегментах. Сегменты данных и стека так же разделены.

Программа в защищенном режиме не обрабатывает прерывания, так как перед переходом в защищенный режим прерывания закрываются, и в дальнейшем, открываются после возвращения в реальный режим. Для обработки прерываний в защищенном режиме необходимо совершить некоторую работу: построить программу обработки прерываний, создать таблицу IDT и так далее. Исходя из того обстоятельства, что вывод данных на графическое устройство можно осуществлять не только с помощью прерываний, а еще непосредственной записью информации в соответствующую область памяти, в защищенном режиме некоторые данные так же можно отобразить на графическое устройство без помощи прерываний.

В текстовом режиме, адрес памяти выделенной для графического устройства, начинается с 0B8000h, в котором содержится ASCII код символа в левом верхнем углу. В 0B8002h содержится ASCII код следующего символа первой строки графического устройства и так далее... В нечетных адресах содержится атрибуты символов (цвет, вид и тому подобное).

В приведенном примере программа переходит из реального режима в защищенный, очищает содержимое графического устройства, в 8ой строке печатает текст – “Hello World ! ”, возвращается в реальный режим, ждет нажатия клавиши и после этого завершает работу.

Ниже приводится программа на языке Assembler-а с соответствующими комментариями.

; RM  PM  RM

; tasm /m pl.asm Ключи компиляции и сборки программы
; tlink /x /3 pl.obj
.386p ;
data segment 'data' use16 ;Сегмент данных
message db 'H',7,'e',7,'l',7,'l',7,'o',7,' ',7,'W',7 ;выводимый текст
db 'o',7,'r',7,'l',7,'d',7,' ',7,'!',7,' ',7
message_l = $-message
rest_scr=25*80 ; размер экрана
GDT label byte ; таблица дескрипторов
db 8 dup (0)
GDT_flatCS db 0FFh,0FFh,0,0,0,10011010b,11001111b,0

GDT_flatDS db 0FFh,0FFh,0,0,0,10010010b,11001111b,0
GDT_16bitCS db 0FFh,0FFh,0,0,0,10011010b,0,0
GDT_16bitDS db 0FFh,0FFh,0,0,0,10010010b,0,0
GDT_l = $-GDT
gdtr dw GDT_l-1 ;область GDTR-а
dd ?
data ends

;16-ти битный сегмент, в котором содержится код входа и выхода в защищенный режим
RM_seg segment para public 'code' use16
assume CS:RM_seg,SS:RM_stack,ds:data
start:
;загрузить регистр DS
mov ax,data
mov ds,ax
;ввести символьную строку
;если будем работать с 32-ой памятью, тогда желательно открыть A20 Gate
in al,92h
or al,2
out 92h,al
;посчитать линейный адрес PM_entry
xor eax,eax
mov ax,PM_seg
shl eax,4
add eax,offset PM_entry
mov dword ptr cs:pm_entry_off,eax
;посчитать базу для GDT_16bitDS
xor eax,eax
mov ax,ds
shl eax,4
push eax
mov word ptr GDT_16bitDS+2,ax
shr eax,16
mov byte ptr GDT_16bitDS+4,al
;посчитать базу для GDT_16bitCS
xor eax,eax
mov ax,cs
shl eax,4
mov word ptr GDT_16bitCS+2,ax
shr eax,16
mov byte ptr GDT_16bitCS+4,al
;определить адрес метки GDT
pop eax
add eax,offset GDT
mov dword ptr gdtr+2,eax
;загрузить GDTR
lgdt fword ptr gdtr
;закрыть прерывания

cli
;закрыть немаскируемые прерывания (NMI)
in al,70h
or al,80h
out 70h,al
;перейти в PM
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
;загрузить в CS новый селектор
db 66h ;приставка для изменения битности операнда
db 0EAh ;длинный jmp
pm_entry_off dd ? ;32-х битное смещение
dw SEL_flatCS ;селектор

RM_return: ;точка возвращения из PM
;переход в RM
mov eax,cr0
and al,0FEh
mov cr0,eax
;очистить командную очередь, загрузить CS с сегментным адресом
db 0EAh ;длинный jmp
dw $+4 ;адрес следующей команды
dw RM_seg ;сегментный адрес RM_seg
;открыть NMI
in al,70h
and al,07Fh
out 70h,al
;разрешенные прерывания
sti
;ждать нажатия клавиши
mov ah,0
int 16h
;завершить программу
mov ah,4Ch
int 21h
;значения селекторов
SEL_flatCS equ 00001000b
SEL_flatDS equ 00010000b
SEL_16bitCS equ 00011000b
SEL_16bitDS equ 00100000b

RM_seg ends

;32-х битнуй код сегмент реализуемый в PM
PM_seg segment public 'CODE' use32
assume cs:PM_seg
PM_entry:
;загрузить сегментные регистры

mov ax,SEL_16bitDS
mov ds,ax
mov ax,SEL_flatDS
mov es,ax
;очистить содержимое графического устройства (CGA)
mov edi,0B8000h
mov ecx,rest_scr
mov ax,720h
rep stosw
;напечатать текст на 9-ой строке экрана
mov esi,offset message
mov edi,0B8500h
mov ecx,message_l
rep movsb
;загрузить CS 16-ти битным селектором сегмента RM_seg
db 0EAh
dd offset RM_return
dw SEL_16bitCS
PM_seg ends
;стек сегмент одинаков для 16,32 битностей
RM_stack segment stack 'STACK' use16
db 100h dup (?)
RM_stack ends
end start

Приведенную программу можно использовать для решения таких задач, в которых нужно совершить некоторые действия в реальном режиме – ввод информации, вывод и т.д. … Эти действия необходимо реализовывать между строками 28-66, а если они связаны с прерыванием, тогда между строками 28-60 (до закрытия прерываний). Если имеется необходимость выполнить некоторые действия после возвращения из защищенного режима в реальный режим, тогда эти действия нужно реализовывать между строками 84-90, а если они связаны с прерыванием, то после 90-ой строки. Реализовывать действия в защищенном режиме нужно вместо строк 111-120. Данные, необходимые программе, можно держать в сегменте данных, после строк 5,8,9,16,18.

Литература

1. Зубков С.В. Assembler для DOS, Windows и Unix, 2000

2. IA-32 Intel Architecture. Software Developer’s Manual. Volume 3. System Programming Guide. 2002.

Похожие:

	М. Е. Жуковский, Р. В. Усков о применении графических процессоров... В работе рассмотрены основы применения технологии nVidia© cuda для распараллеливания вычислений с использованием графических процессоров....		Библиотека системного программиста В книге приведено описание методик программирования аппаратуры персональных компьютеров, выполненных с применением процессоров Intel,...
	4. Литература. Введение в архитектуру intel Однако, первым настоящим процессором в семействе ia является 8086, и выпущенный вслед за ним более дешевый процессор 8088. Объектный...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Языки и среды реализации web -приложений» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Гештальт-психология» Учебно-методический комплекс предназначен для бакалавров очной формы обучения, содержит учебно-тематический план, учебную программу,...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Деньги, кредит, банки» Учебно-методический комплекс рекомендован к изданию кафедрой «Банковское дело» и утвержден Учебно-методическим советом (протокол...
	Кафедра журналистики учебно-методический комплекс по курсу "организация работы пресс-службы" ...		Учебно-методический комплекс Для специальности: 080105 «финансы и кредит» Учебно-методический комплекс «Банковское дело» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
	Учебно-методический комплекс по мдк 01. 01. Основы управления ассортиментом... Учебно-методический комплекс предназначен для студентов 2-го курса специальности 100801 «Товароведение и экспертиза качества потребительских...		Учебно-методический комплекс для студентов специальности 080100. 62 Данный учебно-методический комплекс предназначен для оказания помощи студентам в более эффективном освоении программы учебного курса...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. В. 01 Современные... Настоящий учебно-методический комплекс разработан для курса по выбору «стфо: профильное обучение литературе», который изучается студентами...		Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Трудовое право» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...

Руководство, инструкция по применению