Курсовая работа: Програма модифікуюча команди, які використовуються в захищеному режимі

Для того щоб перевести МП у захищений режим, необхідно установити 0-й біт регістра керування CR0 (Control Register) в одиницю.

Регістр CR0 включає 10 розрядів для керування роботою мікропроцесора і визначення його стану (біти CD, NW, AM, WP і NE з'явилися в МП починаючи з i486):

PE (Protection Enable) - біт дозволу захисту встановлюється в “1” для переключення МП у захищений режим. Якщо РЕ скинутий - МП працює в реальному режимі; МР (Monitor coProcessor) - біт керування співпроцесором - блоком FPU (Floating Point Unit) використовується разом з битому TS для генерації переривання 7 (“FPU недоступний”) при обробці команди WAIT : якщо MP=1 і TS=1, то команда WAIT викликає переривання;

EM (Emulation) - біт емуляції співпроцесора: коли він установлений викликається переривання 7 при виконанні команд FPU чи переривання 6 при виконанні команд MMX (для МП, що виконує набір команд MMX). Значення EM не впливає на команду WAIT;

TS (Task Swiched) - біт переключення задач: біт TS установлюється при переключенні задач. Якщо TS=1 і виконується команда FPU чи MMX (якщо MP=1, то і команда WAIT), те викликається переривання 7;

NE (Numeric Error) - біт керування обробкою помилок FPU : якщо NE=0, то встановлюється схема обробки помилок, використовувана в МП 80286 і 80386 - через зовнішнє переривання IRQ 13 (переривання від співпроцесора). При цьому на вхід IRQ 13 контролера переривань надходить сигнал FERR# від МП, що приймає активний (низький) рівень при помилці FPU. Вхідний сигнал МП IGNNE# низьким рівнем дозволяє заборонити обробку помилок FPU. Якщо NE=1, помилки співпроцесора обробляються як внутрішні переривання з номером 16;

WP (Write Protection) - біт захисту від запису забороняє запис у сторінки, потрібні тільки для читання для всіх програм;

AM (Alignment Mask) - біт маски вирівнювання: при AM=0 забороняється перевірка невирівняності операндів;

NW (Not Write through) - біт заборони запису в кеш-пам'ять;

CD (Cache Disable) - біт заборони кэшировання, тобто заповнення рядка кеш-пам'яті;

PG (PaGing) - біт дозволу сторінкової організації. Установка PG=1 дозволена тільки в захищеному режимі, тобто при PE=1.

Занесення даних у регістр CR0 для мікропроцесорів починаючи с 80386 виконується спеціальною командою MOV, що здійснює промін із системними регістрами.

У МП 80286 замість 32-розрядного регістра CR0 мається 16-розрядний регістр MSW (Machine Status Word). Занесення даних у MSW виконується командою LMSW. Для сумісності молодші 16 розрядів CR0 збігаються з MSW і запис у них може здійснюватися також і командою LMSW.Установка біта PE здійснюється для мікропроцесора 80286 за допомогою команди LMSW, що заносить значення перемінної msw у регістр MSW: db 0fh,01h,36h { LMSW }

dw msw

jmp @prot

Для МП починаючи з 80386 установка біта PE CR0 без зміни інших розрядів регістра керування здійснюється за допомогою команди MOV:

db $0f,$20,0c0h { MOV EAX,CR0 }

db 66h,0dh { OR EAX,1 }

dd 1h

db $0f,22h,0c0h { MOV CR0,EAX }

jmp @prot

Відразу після переходу МП у захищений режим необхідно виконати програмний перехід для очищення буфера предвиборки від команд, занесених туди в реальному режимі. Перехід здійснюється на мітку @prot, з яким і починається робота МП у захищеному режимі. Помітимо, що оскільки в програмі P_MODE не було потрібно перевантажувати сегментний регістр коду (у захищеному режимі використовувалися ті ж базова адреса і розмір сегмента і того ж права доступу), те використовується внутрісегментний перехід і завантаження регістра

CS не відбувається. Потім у сегментні регістри DS, SS і ES завантажуються відповідні селектори:

@prot:mov ax,data_sel

mov ds,ax

mov ax,stack_sel

mov ss,ax

mov ax,video_sel

mov es,ax