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- 写在前面
- 参考资料
- 开始动手
- 写一个最小的操作系统
- 调试.COM
- 环境配置（Linux）
- 用VisualBox虚拟器运行Ubuntu系统
- 安装Linux系统
- Dell笔记本的BIOS配置
- 保护模式
- 理解实模式和保护模式
- 增加一个用LDT描述的任务
- 特权集
写在前面
笔者目前大二，学过C++，汇编，操作系统，正在学习编译原理和计算机网络，打算做一个小的操作系统来巩固知识，加深对计算机的理解。
参考资料
目前正在学习《自己动手写操作系统》，资源参考一下博客：
自己动手写操作系统（高清图书+源代码）分享
开始动手
写一个最小的操作系统
一开始就遇到困难了，书中说10分钟完成一个操作系统，我花了一个小时了环境都没弄好，好在学计算机的不怕折腾，先附张结果图：
下面详述步骤：
参考文档：
- 《自己动手写操作系统》—— 工作环境搭建
- 30天自制操作系统第一天–VirtualBox实现软盘启动
步骤：
1.首先去官网下载安装NASM，配置环境变量，网址
2.下载虚拟机VirtualBox，网址（需要科学上网）
3.编写源代码，利用NASM编译成.bin文件，使用FloppyWriter.exe将文件写到TINIX.IMG文件里，经调试直接将后缀bin改成IMG好像也可以
4.新建一个虚拟机，网址，已经讲得很详细了，需要注意的是添加软盘选择IMG文件，我运行的时候试了几次才出现红色的“Hello，OS World！”，也不知道是什么原因。
这真的是太棒了，虽然你知道它有多么简陋，但是，毕竟你已经制作了一个可以引导的软盘了，而且所有工作都是你亲手独立完成的！
调试.COM
经历了一个寒假，汇编都忘得一干二净了，不得不从以前的教学文档里找回一些零星的记忆。
还好DOSBox还在，如果没有DOSBox，建议去官网下载一个，我找到了我安装Masm的地方，在旁边又把Nasm再安装了一遍（这样就不用在DOSBox\DOSBox-0.74\DOSBox 0.74 Options.bat里再配置一遍虚拟C盘了）
将boot.asm中的第一句改成org 07c00h，输入nasm boot.asm -o boot，打开DOSBox，找到boot运行就能看到左上角的"Hello,OS World"了
（由于jmp $这条语句，目前应当是卡死了的）
也可以使用debug工具直接调试的
汇编课上学到的东西，终于派上用场啦！
环境配置（Linux）
用VisualBox虚拟器运行Ubuntu系统
按照书上所说，可以用虚拟器运行Linux系统，但是书上只给出了Visual PC版的安装方法，如果使用VisualBox的话就要用别的方法了
参考文档：Linux下载安装过程 官网
这两篇教程应该足够了，只是耗费的时间比较长，如果顺利的话，Tinix应该可以运行了
安装Linux系统
VisualBox虚拟器上的Linux系统虽然容易安装，但运行起来实在是太慢了，随便一个命令都要等上好几秒甚至几十秒，像打开filefox这种直接就卡死机了，特别耽误时间而且影响心态（不知道是不是我电脑的问题），总之，磨了一天多终于把Linux系统给装上了，反正迟早要装的。
参考链接：
1.新手安装 Ubuntu 操作系统步骤教程
2.Ubuntu18.04安装教程
Dell笔记本的BIOS配置
如果都能按教程的来不出错的话，安装过程将会容易得多，不知道是不是版本问题，我的BIOS和教程总有一些出入，每次教程看得一半就做不下去了，下面的博客整理了一些问题，希望大家安装顺利！
关于dell设置U盘启动与安装Ubuntu的几个问题
安装Ubuntu后需要一些配置，写给工程师的 Ubuntu 20.04 最佳配置指南
保护模式
理解实模式和保护模式
由于各种原因，保护模式这章我卡了特别久,现在来整理一下。
参考文档：
实模式与保护模式解惑之（一）——二者的起源与区别
实模式和保护模式区别及寻址方式
为了更方便的理解汇编代码，首先要清楚两种模式在寻址方式上的区别，了解开设A20线的意义（第一篇文章有提到），才能理解为什么进入保护模式前要先打开地址线A20。
（个人理解）保护模式其中“保护”的含义就是要保护系统程序，让用户程序不能随便动系统程序空间的代码，这个其实在我们操作系统课里学过，就是分段操作，不过实模式下虽然有segment的概念，由于采用 hysicaladdress=segment * 16 + offset 的模式，对保护系统程序并没有什么作用；而保护模式中通过段选择符指向段描述符，再由段描述符指向段段基址加上段内偏移地址得出线性地址（详见第二篇文章），其中段描述符的S位和TYPE字段又将相应段分为了数据段、代码段和系统段，不同段有不同的权限，从而真正体现了保护的作用。
增加一个用LDT描述的任务
不来点实战真的不知道自己在看的什么。。。
正好看到书上62面有一个“读者有兴趣可以完成小任务”，做着试试看吧。
为了不搞复杂了，就熟悉熟悉LDT的用法，我们新建一个描述符表MYLDT，考虑到汇编不好调试的问题，为了少磨点心态，我们就把显示的“L”替换成“S”，证明我们改过来了，开干！
- 增加一个32位的代码段CodeB
; CodeB (MYLDT, 32 位代码段) 自己加的LDT代码段，打印一个S
[SECTION .la]
ALIGN 32
[BITS 32]
LABEL_CODE_B:
mov ax, SelectorVideo
mov gs, ax ; 视频段选择子(目的)
mov edi, (80 * 12 + 0) * 2 ; 屏幕第 10 行, 第 0 列。
mov ah, 0Ch ; 0000: 黑底 1100: 红字
mov al, 'S'
mov [gs:edi], ax
; 准备经由16位代码段跳回实模式
jmp SelectorCode16:0
CodeBLen equ $ - LABEL_CODE_B
; END of [SECTION .la]
- 增加描述符表
;MYLDT ;自己加的MYLDT段，内容是一个LDT描述符表，其中只有一个代码段描述符
[SECTION .ldt]
ALIGN 32
LABEL_MYLDT:
;
LABEL_MYLDT_DESC_CODEB: Descriptor 0,CodeBLen-1,DA_C+DA_32;Code,32位
MYLDTLen equ $-LABEL_MYLDT
;MYLDT选择子
SelectorMYLDTCodeB equ LABEL_MYLDT_DESC_CODEB - LABEL_MYLDT+SA_TIL
; END of [SECTION .ldt]
- 在GDT中加入MYLDT段描述符与段选择子
LABEL_DESC_MYLDT: Descriptor 0, MYLDTLen - 1, DA_LDT ;MYLDT 自己加的，用来描述MYLDT
SelectorMYLDT equ LABEL_DESC_MYLDT - LABEL_GDT ;自己加的，用来作MYLDT段选择子
- 初始化
; 初始化 MYLDT 在 GDT 中的描述符 ;自己加的，初始化MYLDT
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_MYLDT
mov word [LABEL_DESC_MYLDT + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_DESC_MYLDT + 4], al
mov byte [LABEL_DESC_MYLDT + 7], ah
; 初始化 MYLDT 中的描述符
xor eax, eax
mov ax, ds
shl eax, 4
add eax, LABEL_CODE_B
mov word [LABEL_MYLDT_DESC_CODEB + 2], ax
shr eax, 16
mov byte [LABEL_MYLDT_DESC_CODEB + 4], al
mov byte [LABEL_MYLDT_DESC_CODEB + 7], ah
- 加载MYLDT
; Load MYLDT 这里改为MYLDT
mov ax, SelectorMYLDT
lldt ax
;jmp SelectorLDTCodeA:0 ; 跳入局部任务
jmp SelectorMYLDTCodeB:0 ; 跳入局部任务
- 编译
首先还是提醒一下最好别打错字了，段选择子和段描述符标签最好复制粘贴，不细心的话编译的时候可能就要像我这样一个个改了
告诉大家一个技巧，记事本行头虽然没有行号标名，右下角的状态栏还是有的，根据错误行数的提示可以快速定位到相应行数，加快debug速度。 - 运行
可以看到红色的L变为S了，nice！
特权集
个人认为特权集是保护模式最本质待部分了，书上也讲得十分复杂，我们来理顺一下。
- CPL(Current Privilege Level) 当前执行的程序或任务的特权级 存储在CS和SS的第0位和第1位上
- DPL(Descriptor Privilege level) 表示段或者门的特权级 存储在段描述符或者门描述符的DPL中
- RPL(Requested Privilege Level) 避免低特权级应用程序访问高特权级段内的数据 通过段选择子的第0位和第1位表现
再对不同段整理一下
- 访问数据段或者调用门或者TSS：CPL，RPL<=被访问DPL
- 访问非一致代码段（不使用调用门）：RPL<CPL=被访问DPL
- 访问非一致代码段（使用调用门）：CPL>被访问DPL，RPL不检查
- 访问一致代码段：CPL>被访问DPL，RPL不检查
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