Thema: Merkwürdiges LGDT-Problem [Gelöst]

[XanClic]

Hallo,
Ich habe ein (meiner Meinung nach) sehr merkwürdiges Problem mit LGDT. Mein Kernel wird im RealMode an die Adresse 0x1000:0x0000 geladen (dazu benutze ich den FAT12-Bootloader von John Fine). Dann wechsele ich in den 800x600x32-VESA-Modus und versuche, den ProtectedMode zu aktivieren. Aber in dem Moment, in dem die GDT geladen wird, hängt sich mein Computer auf. Dasselbe passiert bei Bochs. Allerdings funktioniert alles bei anderen VMs wie VirtualBox, QEMU, VMware oder VirtualPC (Bei VMware funktioniert bloß der VESA-Modus nicht, das ist aber eine andere Geschichte... ).

Hier der Anfang meiner kernel.asm:

Code: [Auswählen]

use16

;Segmentregister updaten
mov   ax,cs
mov   ds,ax
mov   es,ax

;A20 aktivieren
.5:
in    al,0x64
test  al,2
jnz   .5
mov   al,0xD1
out   0x64,al
.6:
in    al,0x64
and   ax,2
jnz   .6
mov   al,0xDF
out   0x60,al

;VESA-Support überprüfen
mov   ax,0x4F00
mov   di,VBEInfoBlock - 0x10000
int 0x10

;Überprüfung des Rückgabewertes in AL
cmp   al,0x4F
je    ctrl_else0_1
mov   si,vbe_chosen_func_not_supported
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while1_1:
or    al,al
je    ctrl_wend1_1
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else2_1
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else2_1:
ctrl_endif2_1:
jmp   ctrl_while1_1
ctrl_wend1_1:
jmp   no_vesa
ctrl_else0_1:
ctrl_endif0_1:

;select ah, Überprüfung, ob der Aufruf geklappt hat

;case 1: Leider nicht.
case1_0:
cmp   ah,1
jne   case1_1
mov   si,vbe_func_call_error
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_1:
or    al,al
je    ctrl_wend2_1
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_1
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_1:
ctrl_endif3_1:
jmp   ctrl_while2_1
ctrl_wend2_1:
jmp   no_vesa
jmp   endselect1

;case 2: Die Funktion wird von der Hardware nicht unterstützt
case1_1:
cmp   ah,2
jne   case1_2
mov   si,vbe_chosen_func_not_supported_by_hw
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_2:
or    al,al
je    ctrl_wend2_2
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_2
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_2:
ctrl_endif3_2:
jmp   ctrl_while2_2
ctrl_wend2_2:
jmp   no_vesa
jmp   endselect1

;case 3: Die Funktion darf hier gar nicht aufgerufen werden
case1_2:
cmp   ah,3
jne   case1_3
mov   si,vbe_func_mustnt_be_called
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_3:
or    al,al
je    ctrl_wend2_3
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_3
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_3:
ctrl_endif3_3:
jmp   ctrl_while2_3
ctrl_wend2_3:
jmp   no_vesa
case1_3:
endselect1:

;Jetzt wird die Signatur überprüft. Ist sie jetzt ungleich "VESA", dann liegt
;ein Fehler vor.
mov   si,VbeSignature - 0x10000
lodsd
cmp   eax,0x41534556
je    ctrl_else0_2
mov   di,answer
stosd
mov   si,func_not_supported
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while1_2:
or    al,al
je    ctrl_wend1_2
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else2_2
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else2_2:
ctrl_endif2_2:
jmp   ctrl_while1_2
ctrl_wend1_2:
jmp   no_vesa
ctrl_else0_2:
ctrl_endif0_2:

;Informationen über den Modus 0x115 (800x600x32) abfragen
mov   ax,0x4F01
mov   di,VbeModeInfoBlock - 0x10000
mov   cx,0x115
int 0x10

;Überprüfung des Rückgabewertes in AL
cmp   al,0x4F
je    ctrl_else0_3
mov   si,vbe_chosen_func_not_supported
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while1_3:
or    al,al
je    ctrl_wend1_3
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else2_3
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else2_3:
ctrl_endif2_3:
jmp   ctrl_while1_3
ctrl_wend1_3:
jmp   no_vesa
ctrl_else0_3:
ctrl_endif0_3:

;select ah, Überprüfung, ob der Aufruf geklappt hat

;case 1: Leider nicht.
case2_0:
cmp   ah,1
jne   case2_1
mov   si,vbe_func_call_error
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_4:
or    al,al
je    ctrl_wend2_4
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_4
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_4:
ctrl_endif3_4:
jmp   ctrl_while2_4
ctrl_wend2_4:
jmp   no_vesa
jmp   endselect2

;case 2: Die Funktion wird von der Hardware nicht unterstützt
case2_1:
cmp   ah,2
jne   case2_2
mov   si,vbe_chosen_func_not_supported_by_hw
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_5:
or    al,al
je    ctrl_wend2_5
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_5
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_5:
ctrl_endif3_5:
jmp   ctrl_while2_5
ctrl_wend2_5:
jmp   no_vesa
jmp   endselect2

;case 3: Die Funktion darf hier gar nicht aufgerufen werden
case2_2:
cmp   ah,3
jne   case2_3
mov   si,vbe_func_mustnt_be_called
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while2_6:
or    al,al
je    ctrl_wend2_6
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else3_6
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else3_6:
ctrl_endif3_6:
jmp   ctrl_while2_6
ctrl_wend2_6:
jmp   no_vesa
case2_3:
endselect2:

;VESA und der 800x600x32-Modus werden unterstützt
mov   si,vesa_supported
mov   ax,0xB000
mov   es,ax
mov   di,0x8000
mov   al,1
ctrl_while0_1:
or    al,al
je    ctrl_wend0_1
lodsb
or    al,al
je    ctrl_else1_1
stosb
mov   al,7
stosb
ctrl_else1_1:
ctrl_endif1_1:
jmp   ctrl_while0_1
ctrl_wend0_1:

;Hier wird der 800x600x32-Modus mit Linearem Framebuffer aktiviert
mov   ax,0x4F02
mov   bx,0x4115
int 0x10

;Teile dem PM-Code mit, dass VESA aktiviert wurde
mov   [IsVESA - 0x10000],1

no_vesa:

;In den PM wechseln

;Interrupts deaktivieren
cli

;Fülle die Segmentregister mit 0 (ansonsten würden Sie nicht auf den
;Dummy-Descriptor verweisen und somit würde ein GPF auftreten)
xor   ax,ax
mov   ds,ax
mov   es,ax
mov   ss,ax
mov   fs,ax
mov   gs,ax
xor   esp,esp

;Versuche, die GDT zu laden
lgdt [gdt_desc]
;Dieser Punkt hier wird nicht mehr erreicht, das Programm ist eingefroren.

;Wäre das nicht so, würde hier der PM aktiviert
mov   eax,cr0
or    eax,1
mov   cr0,eax

;Leere die Pipeline und springe in den 32-bit-Modus
jmp   far 0x28:pmode
;Der gewählte Descriptor besitzt die folgenden Eigenschaften:
;Basis ist 0x10000
;Größe ist 0xFFFEF * 4KB
;Er beschreibt ein lesbares Codesegment mit DPL = 0
;80386+

use32

pmode:

;Fülle die Segmentregister mit den richtigen Werten:
mov   ax,0x10
mov   ds,ax
mov   es,ax
mov   ss,ax
;Der gewählte Descriptor besitzt die folgenden Eigenschaften:
;Basis ist 0x0000
;Größe ist 0xFFFFF * 4KB
;Er beschreibt ein beschreibbares Datensegment mit DPL = 0
;80386+

xor   ax,ax
mov   fs,ax
mov   gs,ax

mov   esp,0x1FFFFF

jmp   far 0x08:start
;Der gewählte Descriptor besitzt die folgenden Eigenschaften:
;Basis ist 0x0000
;Größe ist 0xFFFFF * 4KB
;Er beschreibt ein lesbares Codesegment mit DPL = 0
;80386+

func_not_supported db "VESA functions aren't supported., answer is "
answer db 0,0,0,0,0
vbe_chosen_func_not_supported db "The chosen VBE function isn't supported.",0
vbe_chosen_func_not_supported_by_hw db "The chosen VBE function isn't supported by hardware.",0
vesa_supported db "VESA 800x600x32 is supported.",0
vbe_func_call_error db "The function call wasn't successful.",0
vbe_func_mustnt_be_called db "The function mustn't be called.",0
vbe_invalid_video_mode db "Invalid video mode.",0

org 0x10000+$

;Hier die GDT
gdt_start:
gdt_entry_dummy: ;Index 0 [selector = 0x00]
dd 0, 0
gdt_entry_sys_code: ;Index 1 [selector = 0x08]
dw 0xFFFF
dw 0x0000
db 0x00
db 10011010b
db 11001111b
db 0x00
;Code executable/readable, DPL = 0, Base = 0x00000000, Size = 0xFFFFF * 4KB, 80386

gdt_entry_sys_data: ;Index 2 [selector = 0x10]
dw 0xFFFF
dw 0x0000
db 0x00
db 10010010b
db 11001111b
db 0x00
;Data readable/writeable, DPL = 0, Base = 0x00000000, Size = 0xFFFFF * 4KB, 80386

gdt_entry_sys_video: ;Index 3 [selector = 0x18]
dw 0xFA00
dw 0x0000
db 0x0A
db 10110010b
db 01000000b
db 0x00
;Data readable/writeable, DPL = 1, Base = 0x000A0000, Size = 0xFA00 * 1B, 80386
;This descriptor was used for VGA mode 0x13

gdt_entry_sys_text: ;Index 4 [selector = 0x20]
dw 0x8000
dw 0x8000
db 0x0B
db 10010010b
db 01000000b
db 0x00
;Data readable/writeable, DPL = 0, Base = 0x000B8000, Size = 0x8000 * 1B, 80386

gdt_entry_sys_scode: ;Index 5 [selector = 0x28]
dw 0xFFEF
dw 0x0000
db 0x01
db 10011010b
db 11001111b
db 0x00
;Code executable/readable, DPL = 0, Base = 0x00010000, Size = 0xFFFEF * 4KB, 80386

gdt_entry_sys_sdata: ;Index 6 [selector = 0x30]
dw 0x1000
dw 0x0000
db 0x01
db 10010010b
db 11000000b
db 0x10
;Data readable/writeable, DPL = 0, Base = 0x00010000, Size = 0xFFFEF * 4KB, 80386

gdt_end:

gdt_desc:
dw gdt_end - gdt_start - 1
dd gdt_start
dw 0 ;Ich weiß nicht, wozu das gut sein soll, nur, dass es manchmal
     ;verwendet wird...

VBEInfoBlock:
VbeSignature db "VBE2"
VbeVersion dw 0
VbeOEMStringPtr dd 0
VbeCapabilities dd 0
VbeVideoModePtr dd 0
VbeTotalMemory dw 0
VbeOEMSoftwareRev dw 0
VbeOEMVendorNamePtr dd 0
VbeOEMProductNamePtr dd 0
VbeOEMProductRevPtr dd 0
VbeReserver  db 222 DUP(0)
VbeOEMData  db 256 DUP(0)

VbeModeInfoBlock:
VbeModeModeAttributes dw 0
VbeModeWinAAttributes db 0
VbeModeWinBAttributes db 0
VbeModeWinGranularity dw 0
VbeModeWinSize dw 0
VbeModeWinASegment dw 0
VbeModeWinBSegment dw 0
VbeModeWinFuncPtr dd 0
VbeModeBytesPerScanLine dw 0
VbeModeXResolution dw 0
VbeModeYResolution dw 0
VbeModeXCharSize db 0
VbeModeYCharSize db 0
VbeModeNumberOfPlanes db 0
VbeModeBitsPerPixel db 0
VbeModeNumberOfBanks db 0
VbeModeMemoryModel db 0
VbeModeBankSize db 0
VbeModeNumOfImagePages db 0
VbeModeReserved_page db 0
VbeModeRedMaskSize db 0
VbeModeRedMaskPos db 0
VbeModeGreenMaskSize db 0
VbeModeGreenMaskPos db 0
VbeModeBlueMaskSize db 0
VbeModeBlueMaskPos db 0
VbeModeReservedMaskSize db 0
VbeModeReservedMaskPos db 0
VbeModeDirColorModeInfo db 0
VbeModePhysBasePtr dd 0
VbeModeOffScreenMemOffs dd 0
VbeModeOffScreenMemSize dw 0
VbeModeLinByPerScanLine dw 0
VbeModeBnkNumberOfPages db 0
VbeModeLinNumberOfPages db 0
VbeModeLinRedMaskSize db 0
VbeModeLinRedFieldPos db 0
VbeModeLinGreenMaskSize db 0
VbeModeLinGreenFieldPos db 0
VbeModeLinBlueMaskSize db 0
VbeModeLinBlueFieldPos db 0
VbeModeLinRsvdMaskSize db 0
VbeModeLinRsvdFieldPos db 0
VbeModeMaxPixelClock dd 0
VbeModeReserved  db 190 DUP(0)

IsVESA db 0

start:

;Und hier folgt dann der Rest des Systems
Die Debug-Ausgabe von Bochs:

Code: [Auswählen]

00000450000i[WGUI ] dimension update x=720 y=400 fontheight=16 fontwidth=9 bpp=8
00000695508e[HD   ] device set to 0 which does not exist
00000695801e[HD   ] device set to 1 which does not exist
00000802818i[CLVGA] VBE set bpp (24)
00000802840i[CLVGA] VBE set xres (800)
00000802921i[CLVGA] VBE set yres (600)
00000802959i[CLVGA] VBE enabling x 800, y 600, bpp 24, 1440000 bytes visible
00000802959i[WGUI ] dimension update x=800 y=600 fontheight=0 fontwidth=0 bpp=24
00003303000p[WGUI ] >>PANIC<< POWER button turned off.
00003303000i[SYS  ] Last time is 1186562163
00003303000i[CPU0 ] real mode
00003303000i[CPU0 ] CS.d_b = 16 bit
00003303000i[CPU0 ] SS.d_b = 16 bit
00003303000i[CPU0 ] | EAX=41530000  EBX=00004115  ECX=000a0115  EDX=00000000
00003303000i[CPU0 ] | ESP=00000000  EBP=00007c00  ESI=0000029c  EDI=0000803a
00003303000i[CPU0 ] | IOPL=0 NV UP DI PL ZR NA PE NC
00003303000i[CPU0 ] | SEG selector     base    limit G D
00003303000i[CPU0 ] | SEG sltr(index|ti|rpl)     base    limit G D
00003303000i[CPU0 ] |  CS:1000( 0000| 0|  0) 00010000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] |  DS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] |  SS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] |  ES:0000( 0000| 0|  0) 00000000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] |  FS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] |  GS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 0000ffff 0 0
00003303000i[CPU0 ] | EIP=000001bb (000001bb)
00003303000i[CPU0 ] | CR0=0x00000010 CR1=0 CR2=0x00000000
00003303000i[CPU0 ] | CR3=0x00000000 CR4=0x00000000
00003303000i[     ] restoring default signal behavior
00003303000i[CTRL ] quit_sim called with exit code 1
Hier kann man sehen, dass der Kernel zwar VESA aktivieren kann, sich dann aber aufhängt bis man auf den Power-Knopf drückt. Der EIP ist 0x01BB und genau dort befindet sich der lgdt-Befehl.
Kann mir jemand helfen?

Vielen Dank schon mal im Voraus!

[MNemo]

Ich schätze mal, dass [gdt_desc] wegen des org 0x10000+$ die falsche Adresse liefert.

Ich kann ach keinen Grund für das org erkennen. Probier es mal ohne.

[edit]
Noch was:
Du brauchst die Segment Register erst im Proteced-Mode neu laden. Wenn du das dennoch machen willst mach das erst nach dem LGDT
denn die real-mode-segmente 0 und 0x1000 überschneiden sich nicht mehr. (Deshalb das hattest du da also das ORG)

[XanClic]

Ich habs jetzt: Die Adresse ist korrekt, jedoch zu hoch. Irgendwie darf LGDT nicht mit einer Adresse über 64KB benutzt werden (verursacht einen GPF)...
Ich kopiere meine GDT und den Descriptor jetzt unter die 0x10000-Marke, das klappt.

Trotzdem vielen Dank!

[bluecode]

Eine Adresse > 64k passt nicht in 16bit und taugt daher nicht direkt als Operand für lgdt, d.h. du musst ein Segmentregister richtig setzten und dieses dann auch zur adressierung benutzen. Dann musst du aber auch org weglassen...

[XanClic]

So etwas dachte ich mir, habe mich dann aber gewundert, warum der Assembler keine Warnung ausgibt (wenn er versucht eine 32bit-Adresse in 16 bit darzustellen)...