学习笔记

使用教材（配书源码以及使用方法）
《一个64位操作系统的设计与实现》
http://www.ituring.com.cn/book/2450
https://www.jianshu.com/p/28f9713a9171

源码结构

• 配书代码包 ：第5章 \ 程序 \ 程序5-3

程序5-3 运行

ls
cd bootloader
make clean
make
cd ../

cd kernel
make clean
make

cd ../
sudo mount boot.img media -t vfat -o loop
sudo cp bootloader/loader.bin media
sync
sudo cp bootloader/boot.bin media
sync
sudo cp kernel/kernel.bin media
sync

bochs -f ./bochsrc

程序5-3 运行

程序5-3 运行结果 显示白底黑字 Hello World

程序5-3 执行流程

执行过程的源码解析可以参考

• 第一阶段：相当于从 函数 init 到函数 user_level_function()

[OS64][028]源码阅读：程序5-1 从内核层（0特权级）到用户层（3特权级）
https://www.jianshu.com/p/37f2f96db932

• 第二阶段：相当于从函数user_level_function() 到 输出 白底黑字HelloWorld！

[OS64][029]源码阅读：程序5-2 从用户层（3特权级）到 内核层（0特权级）再回 用户层（3特权级）
https://www.jianshu.com/p/f45eba498ca2

执行流程示意图

程序5-3 运行结果 显示白底黑字Hello World！.png

程序5-3 关键函数的完整源码

void user_level_function()
{
    long ret = 0;
//  color_printk(RED,BLACK,"user_level_function task is running\n");
    char string[]="Hello World!\n";

    __asm__ __volatile__    (   "leaq   sysexit_return_address(%%rip),  %%rdx   \n\t"
                    "movq   %%rsp,  %%rcx       \n\t"
                    "sysenter           \n\t"
                    "sysexit_return_address:    \n\t"
                    :"=a"(ret):"0"(1),"D"(string):"memory");    

//  color_printk(RED,BLACK,"user_level_function task called sysenter,ret:%ld\n",ret);

    while(1);
}

ENTRY(ret_system_call)                      
    movq    %rax,   0x80(%rsp)       
    popq    %r15                 
    popq    %r14                    
    popq    %r13                    
    popq    %r12                    
    popq    %r11                    
    popq    %r10                    
    popq    %r9                 
    popq    %r8                 
    popq    %rbx                    
    popq    %rcx                    
    popq    %rdx                    
    popq    %rsi                    
    popq    %rdi                    
    popq    %rbp                    
    popq    %rax                    
    movq    %rax,   %ds          
    popq    %rax                 
    movq    %rax,   %es          
    popq    %rax                 
    addq    $0x38,  %rsp    
    .byte   0x48         
    sysexit                 

ENTRY(system_call)
    sti
    subq    $0x38,  %rsp             
    cld;                     
                    
    pushq   %rax;                   
    movq    %es,    %rax;               
    pushq   %rax;                   
    movq    %ds,    %rax;               
    pushq   %rax;                   
    xorq    %rax,   %rax;               
    pushq   %rbp;                   
    pushq   %rdi;                   
    pushq   %rsi;                   
    pushq   %rdx;                   
    pushq   %rcx;                
    pushq   %rbx;                   
    pushq   %r8;                    
    pushq   %r9;                    
    pushq   %r10;                
    pushq   %r11;                
    pushq   %r12;                   
    pushq   %r13;                
    pushq   %r14;                   
    pushq   %r15;                   
    movq    $0x10,  %rdx;               
    movq    %rdx,   %ds;                
    movq    %rdx,   %es;             
    movq    %rsp,   %rdi                
            
    callq   system_call_function            ////////

unsigned long no_system_call(struct pt_regs * regs)
{
    color_printk(RED,BLACK,"no_system_call is calling,NR:%#04x\n",regs->rax);
    return -1;
}

unsigned long sys_printf(struct pt_regs * regs)
{
    color_printk(BLACK,WHITE,(char *)regs->rdi);
    return 1;
}

system_call_t system_call_table[MAX_SYSTEM_CALL_NR] = 
{
    [0] = no_system_call,
    [1] = sys_printf,
    [2 ... MAX_SYSTEM_CALL_NR-1] = no_system_call
};