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churl
195
boot/setup.asm
Executable file
195
boot/setup.asm
Executable file
@ -0,0 +1,195 @@
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; $Id: setup.asm 1484 2009-02-11 21:03:19Z hsc $
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;******************************************************************************
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;* Betriebssysteme *
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;*----------------------------------------------------------------------------*
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;* *
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;* S E T U P *
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;* *
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;*----------------------------------------------------------------------------*
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;* Der Setup-Code liegt im System-Image direkt hinter dem Bootsektor und wird *
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;* von diesem direkt nach dem Laden aktiviert. Der Code wird noch im *
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;* 'Real-Mode' gestartet, so dass zu Beginn auch noch BIOS-Aufrufe erlaubt *
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;* sind. Dann werden jedoch alle Interrupts verboten, die Adressleitung A20 *
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;* aktiviert und die Umschaltung in den 'Protected-Mode' vorgenommen. Alles *
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;* weitere uebernimmt der Startup-Code des Systems. *
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;
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; Konstanten
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;
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SETUPSEG equ 0x9000 ; Setup-Code (max. 64K inkl. Stack)
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SYSTEMSEG equ 0x1000 ; System-Code (max. 512K)
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SECTORSZ equ 512 ; Groesse eines Sektors in Bytes
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SYSTEMSTART equ 0x100000 ; Hierhin wird das System nach Umschalten in den
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; Protected Mode kopiert, da GRUB das auch tut
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; (und GRUB kann nur an Adressen >1M laden).
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[SECTION .text]
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[BITS 16]
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;
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; Segmentregister initialisieren
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;
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start:
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mov dx, ax ; Anzahl Systemsektoren in DX sichern.
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mov ax,cs ; Daten-, Code- und Stacksegment sollen
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mov ds,ax ; hierher zeigen.
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mov ss,ax ; Alle drei Segment duerfen nicht mehr
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mov sp,0xfffe ; als 64 KByte einnehmen (zusammen).
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mov [system_sectors], dx ; Anzahl der Systemsektoren im Speicher ablegen
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;
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; Ausgabe einer Meldung mit Hilfe eines BIOS-Aufrufs
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;
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mov ah,0x03 ; Feststellen der Cursor-Position
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xor bh,bh
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int 0x10
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mov cx,14
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mov bx,0x0007 ; page 0, attribute 7 (normal)
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mov ax,ds
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mov es,ax
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mov bp,setupmessage
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mov ax,0x1301 ; Ausgabe des Textes, Cursor bewegen
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int 0x10
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;
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; So, jetzt werden die Interrupts abgeschaltet
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;
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cli ; Maskierbare Interrupts verbieten
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mov al,0x80 ; NMI verbieten
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out 0x70,al
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;
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; IDT und GDT setzen
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;
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lidt [idt_48]
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lgdt [gdt_48]
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;
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; Aktivieren der Adressleitung A20
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;
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call empty_8042
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mov al,0xd1
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out 0x64,al
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call empty_8042
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mov al,0xdf
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out 0x60,al
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call empty_8042
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mov al,0xff
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out 0x64,al
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call empty_8042
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;
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; Moeglichen Koprozessor zuruecksetzen
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;
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xor ax,ax
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out 0xf0,al
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call delay
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out 0xf1,al
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call delay
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;
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; Umschalten in den Protected Mode
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;
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mov eax,cr0 ; Setze PM-Bit im Kontrollregister 1
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or eax,1
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mov cr0,eax
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jmp dword 0x08:SETUPSEG*0x10+copy_system ; Far-Jump, um
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; a) fetch Pipeline zu leeren
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; b) CS Register sinnvoll zu belegen
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[BITS 32]
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; Arbeite jetzt im Protected Mode
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copy_system:
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;
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; Systemcode von 0x10000 nach 0x100000 kopieren.
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;
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mov ax, 0x10 ; 0x10 entspricht dem Data-Eintrag in der GDT.
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mov ds, ax ; DS und ES werden von movsd benoetigt.
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mov es, ax
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xor ecx, ecx ; Anzahl Systemsektoren laden
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mov cx, [SETUPSEG*0x10+system_sectors]
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imul ecx, SECTORSZ/4
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mov esi, SYSTEMSEG*0x10 ; Hier liegt der Systemcode noch ...
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mov edi, SYSTEMSTART ; ... und hierhin moechten wir ihn verschieben
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cld ; Nach jedem movsb ESI,EDI inkrementieren
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rep movsd ; Kopiere 4 Byte von [ESI] nach [EDI] ecx male
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;
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; Sprung in den Startup-Code des Systems
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;
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jmp dword 0x08:SYSTEMSTART
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error:
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hlt
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[BITS 16]
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; Ab hier wieder Real-Mode Code fuer die Codeteile
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; vor der Umschaltung in den Protected Mode
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;
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; empty_8042
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;
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; Ein- und Ausgabepuffer des Tastaturcontrollers leeren
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;
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empty_8042:
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call delay
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in al,0x64 ; 8042 Status Port
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test al,1 ; Ausgabepuffer voll?
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jz no_output
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call delay
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in al,0x60 ; wenn ja: ueberlesen
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jmp empty_8042
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no_output:
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test al,2 ; Eingabepuffer voll?
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jnz empty_8042 ; wenn ja, noch mal testen, irgendwann
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ret ; muss es weg sein.
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;
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; delay:
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;
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; Kurze Verzoegerung fuer in/out-Befehle
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;
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delay:
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out 0x80,al
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ret
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;
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; Datenbereich
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;
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[SECTION .data]
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; Meldung
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system_sectors:
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dw 0
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setupmessage:
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db 13,10
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db 'setup active'
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;
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; Descriptor-Tabellen
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;
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gdt:
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dw 0,0,0,0 ; NULL Deskriptor
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dw 0xFFFF ; 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
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dw 0x0000 ; base address=0
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||||
dw 0x9A00 ; code read/exec
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||||
dw 0x00CF ; granularity=4096, 386 (+5th nibble of limit)
|
||||
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||||
dw 0xFFFF ; 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
|
||||
dw 0x0000 ; base address=0
|
||||
dw 0x9200 ; data read/write
|
||||
dw 0x00CF ; granularity=4096, 386 (+5th nibble of limit)
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idt_48:
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dw 0 ; idt limit=0
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dw 0,0 ; idt base=0L
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gdt_48:
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dw 0x18 ; GDT Limit=24, 3 GDT Eintraege
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dd SETUPSEG*0x10+gdt; Physikalische Adresse der GDT
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