assembly - QEMU 寄存器和 eip 在 ds 中移动 0x18 后被销毁
问题描述
我目前正在学习构建自己的引导加载程序。我能够设置 gdt 并进入保护模式。但是当我试图将 0x18(gdt 中的第三段)移动到 ds 中时,我的大部分寄存器都被破坏了,并且 eip 得到了一些随机的东西
导致错误的代码:(我已经处于受保护的 32 位模式)
mov eax, 0x18
mov ds, eax <--- After this instruction registers are destroyed
mov eax, [0x0000]
我的 gdt 条目:
; GDT null segment
8 gdt_null:
9 dq 0
10
11 ; GDT code segment (4GB)
12 gdt_code:
13 dw 0xFFFF
14 dw 0x00
15 db 0x00
16 db 10011010b
17 db 11001111b
18 db 0x00
19
20 ; GDT data segment (4GB)
21 gdt_data:
22 dw 0xFFFF
23 dw 0x00
24 db 0x00
25 db 10010010b
26 db 11001111b
27 db 0x00
28
29 ; GDT video segment
30 gdt_video:
31 dw 0xFFFF
32 dw 0x00
33 dw 0x00
34 dw 10010010b
35 db 11001111b
36 db 0x00
指令前的gdb:
─── Output/messages ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Assembly ────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
0x00007cf4 ? mov ds,eax
0x00007cf6 ? mov eax,ds:0x0
0x00007cfb ? hlt
0x00007cfc ? or BYTE PTR [eax+0x65],0x6c
0x00007d00 ? ins BYTE PTR es:[edi],dx
0x00007d01 ? outs dx,DWORD PTR ds:[esi]
0x00007d02 ? and BYTE PTR [edi+0x6f],dl
─── Expressions ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── History ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Memory ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Registers ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
eax 0x00000018 ecx 0x00000002 edx 0x00000080 ebx 0x00000000 esp 0x00002000
ebp 0x00000000 esi 0x00000000 edi 0x00000000 eip 0x00007cf4 eflags [ PF ]
cs 0x00000008 ss 0x000007e0 ds 0x00000010 es 0x000009e0 fs 0x00000000
指令后的gdb:
─── Output/messages ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Assembly ────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
0x0000e05b ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e05d ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e05f ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e061 ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e063 ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e065 ? add BYTE PTR [eax],al
0x0000e067 ? add BYTE PTR [eax],al
─── Expressions ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── History ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Memory ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
─── Registers ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
eax 0x00000000 ecx 0x00000000 edx 0x00000663 ebx 0x00000000 esp 0x00000000
ebp 0x00000000 esi 0x00000000 edi 0x00000000 eip 0x0000e05b eflags [ ]
cs 0x0000f000 ss 0x00000000 ds 0x00000000 es 0x00000000 fs 0x00000000
gs 0x00000000
如您所见,大多数寄存器都被破坏了,eip 应该在其他地方,并且该位置没有真正的代码。在我在 ds 中移动 0x10 之前的一些指令,它可以正常工作。这是qemu的bug吗?我不想在我的真实电脑上尝试这个,因为谁知道会发生什么?有人有想法吗?
解决方案
寄存器被丢弃的原因是您的系统发生了三重故障并重新进入了实模式。之后的 CS:IP 是 BIOS ROM 中的 0xf000:e05b。GDB 没有正确处理实模式并在 0x0000:0xe05b 处显示指令,因为它不理解段寄存器 0xf000 也构成地址的一部分,并从错误的内存位置反汇编了指令。那段记忆似乎已经被零填满了。在操作系统开发的早期调试此类问题时,BOCHS 是一个更好的调试器。BOCHs 有一个info gdt
命令可以显示当前加载的 GDT。如果条目已损坏,您将更容易看到它。
看来您已经设法设置CS选择器寄存器(在三重故障之前),我假设您的 GDT 的一部分是有效的。我的第一个观察结果是您gdt_video
在 GDT 中的描述符布局不正确。你有:
; GDT video segment
gdt_video:
dw 0xFFFF
dw 0x00
dw 0x00 ; <------ This needs to be a byte
dw 10010010b ; <------ This needs to be a byte
db 11001111b
db 0x00
它应该是:
; GDT video segment
gdt_video:
dw 0xFFFF
dw 0x00
db 0x00
db 10010010b
db 11001111b
db 0x00
您可能还有其他问题,但根据给出的信息,这是我唯一能观察到的不正确的事情。
其他观察
- 目前尚不清楚您创建
gdt_video
描述符的原因。就像描述符一样,您已将其设为扁平的 4GB 数据描述gdt_data
符。您在此处显示的两个描述符是相同的。您可以使用 0x10加载DS选择器。 您没有显示所有代码,但我注意到在三重故障之前调试器说:
ss 0x000007e0 ds 0x00000010 es 0x000009e0 fs 0x00000000
我希望你打算在某个时候设置SS(和ESP)、ES、FS和GS。SS:ESP应该在您使用任何与堆栈交互的指令之前设置(即:
push
、、、pop
等call
)ret
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