操作系统实现杂记

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接下来几篇我都会写一下在实现操作系统相关功能涉及到的知识点，最后会实现一个mini的OS，如果感兴趣可以关注公众号置顶一波，一起成为有深度的Coder。

cli指令特点？

cli禁止中断，cli只能在内核模式下运行，不可以在用户模式下执行。

cld指令特点？

cld用来将标志寄存器的DF位置0，DF为的作用用来控制内存的方向，DF为0表示内存向高地址增加，DF为1表示内存向低地址减小。

在字串操作中使变址寄存器SI或DI的地址指针自动增加，字串处理由前往后。

例如，以下三条指令执行后，SI自动加1，更新为0001H，此处为Intel的语法。

CLD
MOV SI, 0000H
LODSB ;将字串中的SI指针所指的一个字节装入AL

b、w、l的区别？

在AT&T语法中有以下写法指令：

movb %bl, %al   # 将BL寄存器的8位内容转移到AL寄存器
movw %bx, %ax   # 将BX寄存器的16位内容转移到AX寄存器
movl %ebx, %eax # 将EBX寄存器的32位内容转移到EAX寄存器

b表示字节（8位），w表示字（16位），l表示长整数（32位）。

0x64端口有啥作用？

通过0x64端口（保存了键盘的一些状态）我们可以检测键盘输入缓冲器上是否还有数据，如果第1位为1，表示缓冲器还有数据，如果为0，表示缓冲器没有数据。

开启A20 Gate的方式有哪几种？

1. 通过键盘控制器
2. 调用BIOS功能
3. 使用系统端口

如何通过键盘控制器开启A20 Gate？

这里只假设键盘缓冲器里没有数据，首先向0x64端口写入一个0xd1，表示开始向P2端口写入数据，紧接着向键盘输入缓冲器0x60端口写入0xdf(具体写向P2输出端口的数据)，其二进制表示0b11011111，其中第1位（从0开始）则为A20选通位，这时A20 Gate开启。

seta20.1:
    # 20.1的逻辑当键盘输入缓冲器没有数据的时候向0x64端口写入0xd1指令
    inb $0x64, %al  # 等待键盘空闲
    testb $0x2, %al # 如果%al第低2位为0，则ZF = 1, 则不跳转
    jnz seta20.1    # 如果%al第低2位为1，则ZF = 0, 则跳转，继续检查

    movb $0xd1, %al  
    outb %al, $0x64  # 向0x64端口写入0xd1指令

seta20.2:
    #  20.1的逻辑当键盘输入缓冲器没有数据的时候向0x60端口写入0xdf指令，开启A20 Gate
    inb $0x64, %al  # 等待键盘空闲
    testb $0x2, %al
    jnz seta20.2

    movb $0xdf, %al     
    outb %al, $0x60 # 向0x64端口写入0xdf指令

如何通过BIOS开启A20 Gate？

INT 15的以下命令可以用来开启、关闭、返回A20 Gate:

• 2400：关闭A20 Gate
• 2401：开启A20 Gate
• 2402：返回A20 Gate的状态

# BIOS 开启A20 Gate
movw %ax, 0x2401
int 0x15

使用系统端口开启A20 Gate

使用系统端口0x92也可以开启A20 Gate，0x92端口的第1 Bit为（从第0开始算起）为1表示开启A20 Gate。

movb $0x2, %al
outb %al, $0x92

系统端口0x92的方式不推荐使用，因为它可以导致和其他硬件冲突并强制关机。