深入理解调用门
调用门用于
向高特权级的代码段转移（CPL >= DPLobject）
调用门描述符的特权级
低于当前特权级（CPL <= DPLgate）
关于调用门的注意事项之一
调用门支持特权级
同级转移
调用门
同级转移被处理为普通函数调用或直接跳转
call通过调用门能提升特权级，
jmp通过调用门只能同级转移
通过调用门降特权级返回（
retf）时
对目标代码段以及栈段进行
特权级检查
对相关段寄存器
强制清零（指向高特权级数据的段寄存器）
小结
调用门的使用（数值上）：
DPLobject <=
CPL <=
DPLgate
调用门支持同级转移（
jmp指令只能同级转移）
retf对栈的检查：
CS.RPL == SS.RPL == SS.DPL
特权级降低转移时，相关段寄存器的值将被清零
代码
// loader.asm %include "inc.asm" ; 加载头文件，一些常量、设置函数 org 0x9000 ; 内存加载地址 jmp ENTRY_SEGMENT ; 跳转到ENTRY_SEGMENT入口处 [section .gdt] ; 全局描述符表，部分段基址未知基址需使用时再调节（InitDescItem） ; GDT definition 8Byte 64bit ; "函数名" 段基址 段界限 段属性 GDT_ENTRY : Descriptor 0, 0, 0 ; 全局段描述符表第0项不使用 CODE32_DESC : Descriptor 0, Code32SegLen - 1, DA_C + DA_32 + DA_DPL2 VIDEO_DESC : Descriptor 0xB8000, 0x07FFF, DA_DRWA + DA_32 + DA_DPL2; 视频段描述符表设置正确无须初始化 DATA32_DESC_0 : Descriptor 0, Data32SegLen0 - 1, DA_DR + DA_32 + DA_DPL0 DATA32_DESC_2 : Descriptor 0, Data32SegLen2 - 1, DA_DR + DA_32 + DA_DPL2 STACK32_DESC_0 : Descriptor 0, TopOfStack320, DA_DRW + DA_32 + DA_DPL0 STACK32_DESC_2 : Descriptor 0, TopOfStack322, DA_DRW + DA_32 + DA_DPL2 TSS_DESC : Descriptor 0, TSSLen - 1, DA_386TSS + DA_DPL0 FUNCTION_DESC : Descriptor 0, FunctionSegLen -1, DA_C + DA_32 + DA_DPL0 ; Call Gate ; 选择子 偏移 参数个数 属性 FUNC_PRINTSTRING_DESC : Gate FunctionSelector, PrintString, 0, DA_386CGate + DA_DPL3 ; GDT end GdtLen equ $ - GDT_ENTRY GdtPtr: ; 全局描述符表指针 dw GdtLen - 1 ; 偏移，记录描述符数量 dd 0 ; 全局描述符起始地址，先设置为0 ; GDT Selector 2Byte 16bit TI：全局、局部 RPL：请求权限级别 Code32Selector equ (0x0001 << 3) + SA_TIG + SA_RPL2 ; 0x0001==第二个选择子 VideoSelector equ (0x0002 << 3) + SA_TIG + SA_RPL2 ; 显存特权级低只会影响显示，对系统安全无影响 Data32Selector0 equ (0x0003 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 Data32Selector2 equ (0x0004 << 3) + SA_TIG + SA_RPL2 Stack32Selector0 equ (0x0005 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 Stack32Selector2 equ (0x0006 << 3) + SA_TIG + SA_RPL2 TSSSelector equ (0x0007 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 FunctionSelector equ (0x0008 << 3) + SA_TIG + SA_RPL0 ; Gate Selector FuncPrintStringSelector equ (0x0009 << 3) + SA_TIG + SA_RPL3 ; end of [section .gdt] TopOfStack16 equ 0x7c00 [section .s16] ; 实模式代码段（16bit） [bits 16] ; 使用16位编译 ENTRY_SEGMENT: ; 16位保护模式入口段 mov ax, cs ; 初始化相关寄存器 mov ds, ax mov es, ax mov ss, ax mov sp, TopOfStack16 ; initialize GDT for 32 bits code segment mov esi, CODE32_SEGMENT ; 初始化32位代码段、数据段、栈段描述符 mov edi, CODE32_DESC call InitDescItem ; 视频段描述符表设置正确无须初始化 mov esi, DATA32_SEGMENT_0 mov edi, DATA32_DESC_0 call InitDescItem mov esi, DATA32_SEGMENT_2 mov edi, DATA32_DESC_2 call InitDescItem mov esi, STACK32_SEGMENT_0 mov edi, STACK32_DESC_0 call InitDescItem mov esi, STACK32_SEGMENT_2 mov edi, STACK32_DESC_2 call InitDescItem mov esi, FUNCTION_SEGMENT mov edi, FUNCTION_DESC call InitDescItem mov esi, TSS_SEGMENT ; 初始化TSS任务段 mov edi, TSS_DESC call InitDescItem ; initialize GDT pointer struct mov eax, 0 ; 代码段地址左移4位 mov ax, ds shl eax, 4 add eax, GDT_ENTRY ; 代码段偏移地址==> 左移过后的代码段+全局描述符表入口地址偏移量 mov dword [GdtPtr + 2], eax ; 写入全局描述符表指针 ; 1. load GDT lgdt [GdtPtr] ; 加载全局描述符表 ; 2. close interrupt cli ; 关闭中断 ; 3. open A20 in al, 0x92 ; 通过0x92端口开启A20地址线开关 or al, 00000010b out 0x92, al ; 4. enter protect mode mov eax, cr0 ; 设置cr0寄存器，进入保护模式 or eax, 0x01 mov cr0, eax ; 5. load TSS mov ax, TSSSelector ltr ax ; 6. jump to 32 bits code push Stack32Selector2 ;jmp dword Code32Selector : 0 ; 使用jmp跳转到32位代码段选择子的0偏移处 push TopOfStack322 push Code32Selector push 0 retf ; 弹出2个栈，分别给IP、CS寄存器 ; esi --> code segment label ; edi --> descriptor label InitDescItem: ; 初始化描述符项目 push eax mov eax, 0 ; 代码段地址左移4位 mov ax, cs shl eax, 4 ; 实地址=段寄存器地址左移4位+偏移地址 add eax, esi mov word [edi + 2], ax ; 将段基址写入描述符2个字节（16位寄存器），低32位的16-31bit（偏移2字节） shr eax, 16 ; 移除eax实地址中已经写入段基址的2字节数据 mov byte [edi + 4], al ; 将段基址写入描述符1个字节(8位寄存器)，高32位的0-7bit（偏移4+0=4字节） mov byte [edi + 7], ah ; 将段基址写入描述符1个字节(8位寄存器)，高32位的24-31bit（偏移4+3=7字节） pop eax ret [section .dat0] [bits 32] DATA32_SEGMENT_0: DPL0 db "DPL = 0", 0 DPL0_OFFSET equ DPL0 - $$ Data32SegLen0 equ $ - DATA32_SEGMENT_0 [section .dat2] [bits 32] DATA32_SEGMENT_2: DPL2 db "DPL = 2", 0 DPL2_OFFSET equ DPL2 - $$ Data32SegLen2 equ $ - DATA32_SEGMENT_2 [section .tss] ; TSS任务段104字节，另可附加额外信息 [bits 32] TSS_SEGMENT: dd 0 ; 保留前一个TSS段选择子，由CPU填写，高位填0 dd TopOfStack320 ; 0特权级栈指针 dd Stack32Selector0 ; 0特权级栈段选择子，只能用低2个字节，高位填0 dd 0 ; 1特权级 dd 0 ; dd 0 ; 2特权级 dd 0 ; times 4 * 18 dd 0 ; 用于切换寄存器的值，由CPU填写，共18个dd类型 dw 0 ; 最低位为调试陷阱标志T，其余为0 dw $ - TSS_SEGMENT + 2 ; I/O Map Base Address db 0xFF ; 结束标记，属于额外信息 TSSLen equ $ - TSS_SEGMENT [section .s32] ; 32位代码段 [bits 32] ; 使用32位编译 CODE32_SEGMENT: ; 32位代码段数据 mov ax, VideoSelector ; 把视频段选择子放到gs全局段寄存器 mov gs, ax mov ax, Data32Selector2 ; 设置数据段地址 mov ds, ax mov ebp, DPL2_OFFSET ; 全局函数打印字符串，使用选择子：偏移量调用 mov bx, 0x0c mov dh, 12 mov dl, 33 call FuncPrintStringSelector : 0 jmp $ Code32SegLen equ $ - CODE32_SEGMENT [section .func] [bits 32] FUNCTION_SEGMENT: ; ds:ebp --> string address ; bx --> attribute ; dx --> dh : row, dl : col PrintStringFunc: push ebp push eax push edi push cx push dx Print: mov cl, [ds:ebp] ; 取一个字符 cmp cl, 0 ; 结束符判断 je end mov eax, 80 ; 每行字符列数 mul dh ; 乘以行数 ;add al, dl ; 总偏移字符数，al太小超过255会溢出（3*80+16==3行16列） push dx ; 备份dx（dh），供循环调用避免丢失行号 mov dh, 0 ; dx高位置0，确保dx=dl add ax, dx ; 总偏移字符数（65536个字符） pop dx shl eax, 1 ; 每个字符占2字节 mov edi, eax mov ah, bl ; 字符属性 mov al, cl ; 字符 mov [gs:edi], ax ; 写入显存 inc ebp ; 字符源地址递增 inc dl ; 显存字符地址递增 jmp Print end: pop dx pop cx pop edi pop eax pop ebp mov ax, Data32Selector0 mov ds, ax mov gs, ax retf PrintString equ PrintStringFunc - $$ FunctionSegLen equ $ - FUNCTION_SEGMENT [section .gs0] [bits 32] STACK32_SEGMENT_0: ; 32位栈段定义 times 1024 * 4 db 0 Stack32SegLen0 equ $ - STACK32_SEGMENT_0 TopOfStack320 equ Stack32SegLen0 - 1 [section .gs2] [bits 32] STACK32_SEGMENT_2: ; 32位栈段定义 times 1024 * 4 db 0 Stack32SegLen2 equ $ - STACK32_SEGMENT_2 TopOfStack322 equ Stack32SegLen2 - 1