Ubuntu X86_64 读取gdtr内容

本文介绍了一种在64位X86架构下使用内嵌汇编asm获取GDTR(全局描述符表寄存器)内容的方法。详细展示了如何定义足够的内存空间存储GDTR的80位内容,并通过具体C代码实例演示了读取过程。

 通过执行内嵌汇编asm获取gdtr内容。由于64位X86架构的gdtr有80(64+16)位,需要10个字节的内存来进行存储。

#include<stdio.h>

#define LEN 10

int main()
{
	unsigned char ch[LEN];
	int i;

	printf("***\n");
	printf("null:");
	for(i = 0; i < LEN; i++){
			ch[i] = 0;
			printf("%02X",ch[i]);//打印数组ch初始化内容
	}
	printf("\n***\n");

	asm volatile("sgdt %0" : "=m" (ch));//获取gdtr寄存器内容并存入ch数组中
                                      //注意,gdtr寄存器的内容从高位到低位依次存入到ch[0]-ch[9]

	printf("value_gdtr:");
	for(i = 0; i < LEN; i++){
			printf("%02X",ch[i]);//打印ch数组内容
	}
	printf("\n***\n");

	return 0;
}

代码执行结果:

 

关于内嵌汇编参考:https://www.cnblogs.com/elnino/p/4313340.html

bootloader.asm: ; ============================== ; bootloader.asm - 完整可运行的最小引导程序 ; 编译: nasm -f bin bootloader.asm -o bootloader.bin ; ============================== section .text global _start bits 16 _start: ; 初始化寄存器 cli xor ax, ax mov ds, ax mov es, ax mov ss, ax mov sp, 0xFFFE ; 打印 'S' 示开始 mov ah, 0x0E mov al, 'S' int 0x10 ; 加载内核到 0x1000:0x0000 (物理地址 0x10000) mov ah, 0x02 ; BIOS 磁盘读取功能 mov al, 0x10 ; 读取1个扇区 mov ch, 0x00 ; 柱面0 mov cl, 0x02 ; 扇区2(LBA 1) mov dh, 0x00 ; 磁头0 mov dl, 0x80 ; 第一块硬盘 mov bx, 0x1000 ; ES:BX = 0x1000:0000 mov es, bx xor bx, bx int 0x13 jc .disk_error ; 显示 'O' 示成功 mov al, 'O' mov ah, 0x0E int 0x10 jmp enter_protected_mode .disk_error: mov al, 'X' mov ah, 0x0E int 0x10 hlt .hang: hlt jmp .hang ; ======================================== ; 进入保护模式部分 ; ======================================== enter_protected_mode: cli lgdt [gdt_descriptor] ; ✅ 加载 GDT mov eax, cr0 or eax, 1 ; ✅ 设置 PE 位 mov cr0, eax mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 白字黑底的 'R' jmp CODE_SEG:flush ; ✅ 远跳转刷新流水线(far jump) mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 白字黑底的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 白字黑底的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 白字黑底的 'R' bits 32 flush: ; 设置段寄存器为数据段选择子(DATA_SEG) mov ax, DATA_SEG mov ds, ax mov ss, ax mov es, ax mov fs, ax mov gs, ax ; 设置栈指针(可选) mov ebp, 0x90000 mov esp, ebp ; ✅ 写显存显示 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 白字黑底的 'R' ; ❌ 不要再使用 int 0x10,BIOS 中断只在实模式有效! ; ✅ 跳转到内核入口地址(物理地址 0x10000) jmp CODE_SEG:0x10000 ; ======================================== ; GDT 定义 ; ======================================== gdt_start: dq 0x0 ; Null段 gdt_code: dw 0xFFFF ; Limit (low) dw 0x0000 ; Base (low) db 0x00 ; Base (middle) db 0x9A ; Present, DPL=0, S=1, Executable, Readable db 0xCF ; Granularity, 32-bit db 0x00 ; Base (high) gdt_data: dw 0xFFFF ; Limit (low) dw 0x0000 ; Base (low) db 0x00 ; Base (middle) db 0x92 ; Present, DPL=0, S=1, Writable db 0xCF ; Granularity, 32-bit db 0x00 ; Base (high) gdt_end: gdt_descriptor: dw gdt_end - gdt_start - 1 dd gdt_start CODE_SEG equ gdt_code - gdt_start DATA_SEG equ gdt_data - gdt_start ; ======================================== ; 引导扇区结束 ; ======================================== times 510 - ($ - $$) db 0 dw 0xAA55 kernel_entry.axm: ; ============================== ; kernel_entry.asm ; 功能: 32位内核入口,设置保护模式环境并调用kernel_main ; 编译: nasm -f elf32 kernel_entry.asm -o kernel_entry.o ; ============================== bits 32 section .text global start_pm extern kernel_main ; 声明外部C函数 start_pm: ; 打印 'R' 到屏幕左上角 mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' mov dword [0xB8000], 0x0F52 ; 绿色背景白字的 'R' ; 设置段寄存器 mov ax, DATA_SEG mov ds, ax mov es, ax mov fs, ax mov gs, ax mov ss, ax ; 设置栈指针 mov ebp, 0x90000 mov esp, ebp ; 调用C内核入口 call kernel_main ; 如果返回,则挂起 hang: cli hlt jmp hang ; GDT符号(需与bootloader.asm一致) CODE_SEG equ 0x08 DATA_SEG equ 0x10 linker.ld: /* 内核链接器脚本 */ OUTPUT_FORMAT("elf32-i386") ENTRY(start_pm) SECTIONS { /* 内核加载地址为0x10000 (与bootloader中的0x1000:0x0000对应) */ . = 0x10000; .text : { *(.text) } .data : { *(.data) *(.rodata*) } .bss : { *(COMMON) *(.bss) } /* 确保内核大小不超过8KB (16个扇区) */ /DISCARD/ : { *(.note*) *(.comment*) } } Makefile: # Makefile for MyOS (兼容 Windows, WSL 和 Ubuntu 18.04.6 LTS) # 工具定义 ifeq ($(OS),Windows_NT) # Windows 设置 NASM := nasm GCC := gcc LD := ld RM := del /Q MKDIR := mkdir QEMU := qemu-system-x86_64 OBJCOPY := objcopy else # Linux/WSL 设置 NASM := nasm GCC := gcc LD := ld RM := rm -f MKDIR := mkdir -p QEMU := qemu-system-x86_64 OBJCOPY := objcopy endif # 编译选项 NASMFLAGS := -f elf32 GCCFLAGS := -m32 -nostdlib -nostdinc -fno-builtin -fno-stack-protector \ -nostartfiles -nodefaultlibs -Wall -Wextra -c \ -Ikernel/include LDFLAGS := -m elf_i386 -T linker.ld # 目标文件 BOOTLOADER := boot/bootloader.bin KERNEL_ENTRY_OBJ := boot/kernel_entry.o # 新增:添加 process_switch.o KERNEL_OBJS := kernel/main.o kernel/memory_manager.o kernel/process.o kernel/vga.o kernel/process_switch.o KERNEL_BIN := kernel/kernel.bin KERNEL_ELF := kernel/kernel.elf OS_IMAGE := myos.img # 默认目标 all: $(OS_IMAGE) # 构建引导扇区 $(BOOTLOADER): boot/bootloader.asm $(NASM) -f bin $< -o $@ # 构建内核入口 $(KERNEL_ENTRY_OBJ): boot/kernel_entry.asm $(NASM) $(NASMFLAGS) $< -o $@ # 构建C内核对象文件 kernel/%.o: kernel/%.c $(GCC) $(GCCFLAGS) $< -o $@ # 特别处理 .S 汇编文件(注意使用 $(CC) 来启用预处理器) kernel/%.o: kernel/%.S $(GCC) $(GCCFLAGS) $< -o $@ # 链接内核 $(KERNEL_ELF): $(KERNEL_ENTRY_OBJ) $(KERNEL_OBJS) $(LD) $(LDFLAGS) $^ -o $@ # 生成纯二进制内核 $(KERNEL_BIN): $(KERNEL_ELF) $(OBJCOPY) -O binary $< $@ # 创建OS镜像 $(OS_IMAGE): $(BOOTLOADER) $(KERNEL_BIN) @echo "Creating OS image..." @dd if=/dev/zero of=$@ bs=512 count=2880 2>/dev/null @dd if=$(BOOTLOADER) of=$@ conv=notrunc 2>/dev/null @dd if=$(KERNEL_BIN) of=$@ seek=1 conv=notrunc 2>/dev/null # 清理 clean: $(RM) $(BOOTLOADER) $(KERNEL_ENTRY_OBJ) $(KERNEL_OBJS) $(KERNEL_ELF) $(KERNEL_BIN) $(OS_IMAGE) # 运行QEMU run: $(OS_IMAGE) $(QEMU) -drive format=raw,file=$< 这些程序在QEMU中运行时,为什么会导致不断地运行到设置PE位附近时重新开始运行
06-15
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