任务和特权级保护（四）——《x86汇编语言：从实模式到保护模式》读书笔记35

川长思鸟来 2022-08-22 05:58 118阅读 0赞

# 任务和特权级保护（四）——《x86汇编语言：从实模式到保护模式》读书笔记35 #

# 7. 正式进入用户程序的局部空间 #

67           mov ebx,message_1
    68           call far [fs:PrintString]
    69  
    70           mov eax,100                         ;逻辑扇区号100
    71           mov ebx,buffer                      ;缓冲区偏移地址
    72           call far [fs:ReadDiskData]          
    73  
    74           mov ebx,message_2
    75           call far [fs:PrintString]
    76  
    77           mov ebx,buffer
    78           call far [fs:PrintString]           
    79  
    80           jmp far [fs:TerminateProgram]       ;将控制权返回到系统

第67~78，都是通过调用门使用了内核提供的例程。

第80行，需要特别说明。  
`[fs:TerminateProgram]` 处确实是一个调用门，但是这里是通过`jmp far`来引用，会发生什么情况呢？

# 8. 代码的编译和调试 #

## 8.1. Makefile文件 ##

BIN = c13_mbr.bin c14_core.bin c13.bin empty
    A_DIR = /home/cjy/a.img
    C_DIR = /home/cjy/c.img
    
    all:$(BIN)
    
    .PHONY:all clean
    
    c13_mbr.bin:c13_mbr.asm
        nasm $< -o $@
        dd if=$@ of=$(A_DIR)
    
    c14_core.bin:c14_core.asm
        nasm $< -o $@ 
        dd if=$@ of=$(C_DIR) bs=512 seek=1 conv=notrunc
    
    c13.bin:c13.asm
        nasm $< -o $@
        dd if=$@ of=$(C_DIR) bs=512 seek=50 conv=notrunc
    
    empty:diskdata.txt
        dd if=$< of=$(C_DIR) bs=512 seek=100 conv=notrunc
        touch $@
    
    clean:
        $(RM) $(BIN)

## 8.2. 编译 ##

make之后，我们发现报错了：

c14_core.asm:645: error: operation size not specified
    c14_core.asm:662: error: operation size not specified

不用担心，只要在这两行加上 `dword`修饰符即可。

## 8.3. 运行结果与分析 ##

![eKzDSFZ.png][]

看上图，我们发现用户程序没有成功返回到内核，也就是下面这段代码根本没有执行。

866  return_point:                             ;用户程序返回点
    867         mov eax,core_data_seg_sel          ;因为c14.asm是以JMP的方式使用调 
    868         mov ds,eax                         ;用门@TerminateProgram，回到这 
    869                                            ;里时，特权级为3，会导致异常。 
    870         mov ebx,message_6
    871         call sys_routine_seg_sel:put_string
    872
    873         hlt

再看看Bochs的调试界面，发现重启了！

![S6PVc3n.png][]

导致重启的是黄色划线的那句指令。查看日志，发现产生了一般保护异常。也就是说

80           jmp far [fs:TerminateProgram]       ;将控制权返回到系统

这句代码会产生一般保护异常。

究其原因，不难理解。  
![llQYeH0.png][]  
因为目标代码段是非一致的，所以用`jmp far`指令转移的时候，CPL必须等于目标代码段的DPL。但是我们的实验不满足这个条件，因为CPL=3，目标代码段的DPL=0.所以，自然就产生异常了。

怎么解决呢？本章的习题1刚好问了这个问题。

> 修改代码清单14-1和13-3，使用户程序能够正常返回到内核，并在显示消息后停机。

单单就题目要求，有一种比较省事的解决方法，只需要修改代码清单13-3中的第80行，把`jmp far`改成`call far`就行了。  
因为CPL=3；RPL=3；调用门描述符的DPL=3；目标代码段的DPL=0；完全符合`call far`的条件。

修改后再次编译、运行，结果如下图：  
![oEzLLug.png][]

可以看到，确实返回到了全局空间。而且Bochs调试界面也没有重启。

这篇博文的内容就到这里。下次我们说一下习题2，敬请关注…

[eKzDSFZ.png]: http://i.imgur.com/eKzDSFZ.png
[S6PVc3n.png]: http://i.imgur.com/S6PVc3n.png
[llQYeH0.png]: http://i.imgur.com/llQYeH0.png
[oEzLLug.png]: http://i.imgur.com/oEzLLug.png