Utilizarea microprocesorului în modul protejat (I)

 
Modul protejat
Structura unui descriptor de segmente
Utilizarea modului protejat la 286
 

Tema de laborator
 
 

Modul protejat

Cei 16 biţi ai unui registru segment sunt împărţiţi în trei zone:

• biţii 0 şi 1 definesc nevelul de privilegiu cerut de programul curent pentru accesul la segment. Nivelul cel mai privilegiat este 0;
• bitul 2 precizează la care tabelă a descriptorilor se face referire: tabelul descriptorilor globali sau tabelul descriptorilor locali;
• biţii 3-15 conţin indexul în tabelul descriptorilor de segmente.

Figura 10.1

Intrarea numărul zero din tabela descriptorilor globali corespunde selectorului nul (0000h).
Fiecare program care rulează în modul protejat poate folosi segmente aflate într-un spaţiu de adrese virtuale de forma selector:offset.
 

Structura unui descriptor de segmente (286)

Figura 10.2

Limita	dimensiunea segmentului
Baza	adresa de bază a segmentului
P	1 - segmentul este prezent în memorie 0 - segmentul nu este prezent în memorie
DPL	nivelul de privilegiu al descriptorului
T	1 - descriptorii segmentelor programelor aplicaţie 0 - pentru descriptorii folosiţi de sistem şi pentru cei de tip poartă
Tip (pentru T = 1)	Bitul 11 0 - segment de date 1 - segment de cod Bitul 10 0 - segment de date - creşte spre adrese mari 0 - segment de cod - segment obişnuit 1 - segment de date - creşte spre adrese mici 1 - segment de cod - segment ‘conform’ Bitul 9 0 - segment de date - nemodificabil 0 - segment de cod - se permite doar execuţia 1 - segment de date - modificabil 1 - segment de cod - se permite şi citirea Bitul 8 0 - segmentul nu a fost accesat 1 - segmentul a fost accesat

Utilizarea modului protejat la 286

Pentru a trece procesorul în modul protejat se parcurg următoarele etape:

1. construirea tabelelor descriptorilor de segmente:
• definirea unui tip struct

segdesc STRUC

limita dw 0

bazal dw 0

bazah db 0

acces db 0

      dw 0

segdesc ENDS

• declararea tabelei descriptorilor

GDT1 segdesc < lung_tabela, , , acces_date, > ; descriptor nul

GDT2 segdesc < lung_cod, , , acces_cod, > ; descriptor segment cod

...

• completarea câmpurilor din tabelă.

2. încărcarea adreselor acestor tabele în registrele special destinate ale procesorului:

lgdt  tabela  ; incarca registrul GDTR cu adresa si

    ; lungimea tabelei descriptorilor globali

lldt  tabela  ; incarca registrul LDTR cu adresa si

    ; lungimea tabelei descriptorilor locali

3. se trece în modul protejat prin setarea bitului 0 din registrul CR0:

lmsw AX

4. prima instrucţiune din modul protejat trebui să fie jmpfar seg, off pentru a goli coada de instrucţiuni şi pentru a încărca în CS un descriptor corect de segment.

jmpfar MACRO seg, off

   db 0eah

   dw offset off

   dw seg

   ENDM

5. se iniţializează registrele segment.

Trecerea din modul protejat în modul real

La procesoarele 286 ieşirea din modul protejat se face prin resetarea procesorului. Pentru aceasta se urmează următorii paşi, folosindu-se facilitatea de iniţializare şi salt FAR indirect prin 0040H:0067h:

1. încarcă adresa de revenire într-o variabilă BIOS aflată la adresa 0040h:0067h;
2. stabileşte modul de iniţializare al sistemului (registrul 0fh din CMOS):

mov al, 0fh

out 70h, al

mov al, 5

out 71h, al

3. trecerea in modul protejat
4. executie im mod protejat
5. reset soft:

mov al, 0feh

out 64h, al

6. sterg cele doua controller-e de intreruperi

out 21h, 0

out 0a1h, 0

7. activez intreruperile

Tema de laborator