为x86处理器编写程序的时候, 必须要了解x86的内核寄存器
通用寄存器
后面才扩充到了32位,又要对以前的代码进行兼容, 所以之前16位结构保留了, BP与SP主要用于对栈空间进行操作, SI和DI用来进行数据的拷贝.
段寄存器
因为早期是16位的模式,只能到65535(64KB的空间),所以后来位数增加以后,就采取了一种,那个16位可以指定要访问的数据的起始地址(段寄存器里面放着), 然后叠加偏移量(16位寄存器存着)
咱们想访问到0x7c20的位置怎么办
段寄存器给出0x7c0的地址,然后通用寄存器给出32(十进制)这个偏移量,然后由Intel CPU的结构将0x7c0左移4位得到0x7c00(这段为什么多了一层,不用管Intel就是这么设计的), 然后加上32(10进制),就取到0x7c20位置的指令了.
我们没有采样上面这种方式,代码段,数据段,之类的起始地址都不一样, 太麻烦了. 我们采用的是平坦模型我们将代码段, 数据段之类的起始地址都设置成0, 三个寄存器都能访问0到最大64k这样的一个空间,对我们这个设计的这个非常小的OS来说是足够的, 我们就不用考虑CS,DS,SS这些寄存器如何去设置, 我们只需要考虑通用寄存器里面给偏移量就行了,这个偏移量就可以直接等于内存中的地址了
ES,FS,GS用于其他数据段之间的操作,我们这门课并没有用到,所以我们可以不用去管
EIP寄存器
指示当前程序运行到的位置(就是PC)
EFLAGS寄存器
Start.S
给几个段寄存器设置成0
_start: // x86使用段寄存器中的内容作为内存访问的基址，因此以下预先设置好mov $0, %ax // 设置代码段mov %ax, %ds // 设置数据段mov %ax, %es // 设置数据段mov %ax, %ss // 设置栈段mov $_start, %esp // 设置栈的起始地址jmp .// 跳到引导标志, 由bios在上电后检查.org 0x1fe // 引导标志.byte 0x55, 0xaa
x86不支持直接将数字给到段寄存器, 先给到某一个通用寄存器
CS寄存器很特殊,不能通过通用寄存器来给地址,我们采用jump指令,
但是qemu在上电运行启动后, 跳转到我们这个程序之前的话, 它其实会自动将CS赋值为0
接下来调试
发现CS确实为0,其实下面那一坨寄存器不写,也会是0,只是为了学习需要,就加上赋值的过程
后面要去运行c代码,所以必须配置这个栈空间
我们打算将这个栈空间设置到0~0x7c00
设置SP(16位模式下)或者ESP(32位模式下)
将栈空间的最大地址给ESP, 因为X86压栈是高地址往低地址压, 所以我们要设置初始栈空间,就是设置成引导代码的起始位置(橙色部分)
_start:// x86使用段寄存器中的内容作为内存访问的基址，因此以下预先设置好mov $0, %ax // 设置代码段mov %ax, %ds // 设置数据段mov %ax, %es // 设置数据段mov %ax, %ss // 设置栈段mov $_start, %esp // 设置栈的起始地址
将0x7c00给到ESP,压栈时候会先将ESP减4, 也就是0x7cEB, 然后再往这个地址压一个数据
