[Operationg System Labs] 我对 Linux0.00 中 boot.s的理解和注释

（如有错误请立即指正，么么哒！）

!    boot.s
!
! It then loads the system at 0x10000, using BIOS interrupts. Thereafter
! it disables all interrupts, changes to protected mode, and calls the
! 从0X10000开始，使用BIOS中断加载系统。
! 使所有的中断失灵，转入保护模式……

BOOTSEG = 0x07c0            
! boot段，BIOS会自动将操作系统的程序加载到这一段中开始执行，这时连操作系统都不会存在。

SYSSEG  = 0x1000            ! system loaded at 0x10000 (65536).
! Linus注释说系统加载到0x10000，我们一会回来看这个SYSSEG是做什么用的……（算作遗留问题①）

SYSLEN  = 17                ! sectors occupied.
! sectors的意思是删去，这里指占用了17个扇区。
! bochs中模拟的加载器是一个1.2MB的软盘，软盘这里一个扇区的大小是512B

entry start
start:
    jmpi    go,#BOOTSEG
    ! jmpi 是段内跳转，由于是在实模式下，后面的操作数是段的基地址。
    ! 这句的意思就是说跳到以#BOOTSEG为基址的段的偏移为go的地方，go在哪里？往下看：
go:    mov    ax,cs
    mov    ds,ax
    mov    ss,ax
    ! 上面的jmpi的意思就是从这个go开始的，接着是3条mov指令，把cs置给ds和ss
    ! 表示在这段代码中，代码段，数据段和堆栈段是重叠的
    mov    sp,#0x400        ! arbitrary value >>512
    ! arbitrary value：猜猜它是啥意思？（遗留问题②）">>"是远大于。
! ok, we‘ve written the message, now
! 好的，我们已经写好了message（这个message在哪里？遗留问题③）
load_system:
! 开始加载系统啦！
! int 0x13是BIOS自留的中断指令，显然在这里要读取磁盘的内容，并且装载到某一个地方，
! 这个地方是哪里呢？（遗留问题④）
    mov    dx,#0x0000    ! 32-bit下立即数都要以#开头
    mov    cx,#0x0002    ! 置dx和cx，为 int 0x13做准备
    mov    ax,#SYSSEG   
    mov    es,ax        ! 把#SYSSEG装载到了es中
    xor    bx,bx        ! 清空bx
    mov    ax,#0x200+SYSLEN ! ah置为0x02，al置为0x11（十进制就是17）
    int     0x13
    ! AH=02H 指明要读扇区
    ! AL:要读的扇区数
    ! DL:驱动器号
    ! DH:所读磁盘的磁头号(系统在0号驱动器的第0磁头所指位置)
    ! CH 磁道号的低8位数
    ! CL 低5位放入所读起始扇区号，位7-6表示磁道号的高2位
    ! ES:BX 读出数据的缓冲区地址。
    ! 返回参数：
    ! 如果CF=1，AX中存放出错状态。读出后的数据在ES:BX区域依次排列。
    jnc    ok_load
    ! 表示CF没有被置位，即没有出错，跳转到 ok_load 这里去执行，否则就die，死循环在这里
    ! 下面解决一下遗留问题④，系统代码被读到那里去了？ES:BX在调用int 0x13前是0x1000:0x0000，
    ! 请看文档开头，这确实也是作者希望系统被加载到的位置。同时解决了遗留问题①
die:    jmp    die

! now we want to move to protected mode ...
! 下面开始跳到保护模式啦！
ok_load:
    cli            ! no interrupts allowed !
    ! 关闭中断……这个时候因为要重新设置中断向量表，覆盖掉原来的中断描述符，所以要把中断关闭了
    mov    ax, #SYSSEG
    mov    ds, ax ! ds置成#SYSSEG，表示系统代码开始的地方
    xor    ax, ax ! ax清零
    mov    es, ax ! es置零
    mov    cx, #0x2000 !cx置0x2000
    sub    si,si 
    sub    di,di  ! si，di清零
    rep
    movw
    ! rep表示将movw指令重复cx寄存器中的数次，默认将DS:SI所指的数据移动到ES:DI所指的位置，ES是零，显然把0x1000位置的代码转移到0x0000

　 ! 从ds:si = 0x1000:0x0000 复制到 es:di = 0x0000:0x0000为止
    mov    ax, #BOOTSEG
    mov    ds, ax
    ! 将ds段设置为0x7c00，这个位置是boot.s存储的位置，我认为目前boot.s不仅存在于这个0x7c00处，还存在于内存最开始处。
    ! 重新设置这个0x7c00的目的是为了从这里取数据啊！你看看这不马上就从这里取出idt_48和gdt_48了么！
    ! 17个扇区的系统有多大呢？17*512B < 9KB < 64KB（0x00000--0x10000）,因此不会覆盖后面的东西
    lidt    idt_48        ! load idt with 0,0
    lgdt    gdt_48        ! load gdt with whatever appropriate
    ! 设置idtr和gdtr两个寄存器的值，具体的值参见后面idt_48和gdt_48这两个位置

! 进入保护模式之前要做三件事，或者说三个步骤:
!    1~设置好gdt
!    2~设置gdtr，因为这直接决定了进入保护模式后第一条指令的寻址方式
!    3~更改状态字
! absolute address 0x00000, in 32-bit protected mode.
    mov    ax,#0x0001    ! protected mode (PE) bit
    ! 在这里lmsw加载状态字，把PE置位后，进入保护模式……
    lmsw    ax        ! This is it!
    jmpi    0,8        ! jmp offset 0 of segment 8 (cs)
    ! 跳到cs中的0处开始执行啦，就是进入head.s了吧
    ! 为什么是8呢？在这里，系统已经进入了保护模式了。8在这里表示的是段选择符。
    ! （段选择符16位，高13位为索引，第2位用来区分gdt（0）还是ldt（1），第1,0位用来表示特权级，
    ! 因此当选定8的时候，表示0000000000001000，求出选择哪一段的方法是将段选择符右移三位，8表示选中gdt表第1项，内核代码段）

! 下文设置了gdt全局描述符表，这个gdt符表的地址有"gdt"这个标记来标定
! gdt表项有8个字节，于是在gdt_48那里说到有256个entires，也就是256项

! 后面的数值具体表示的意思都在后面由Linus自己注释清楚了。 
gdt:    .word    0,0,0,0        ! dummy

    .word    0x07FF        ! 8Mb - limit=2047 (2048*4096=8Mb)，段长8MB
    .word    0x0000        ! base address=0x00000，基地址0x00000，实模式下有20位地址码，2^20寻址空间。
    .word    0x9A00        ! code read/exec，表示代码段，可读可执行
    .word    0x00C0        ! granularity=4096, 386，颗粒度（我不懂）

    .word    0x07FF        ! 8Mb - limit=2047 (2048*4096=8Mb)
    .word    0x0000        ! base address=0x00000
    .word    0x9200        ! data read/write，数据段，可读可写
    .word    0x00C0        ! granularity=4096, 386

idt_48: .word    0        ! idt limit=0（这个地方就是所谓的屏蔽中断）
    .word    0,0        ! idt base=0L
gdt_48: .word    0x7ff        ! gdt limit=2048, 256 GDT entries
    .word    0x7c00+gdt,0    ! gdt base = 07xxx
    ! 在这个状态下的gdt是设置在这个位置的。
    ! gdtr的高32位表示gdt基地址，低16位表示gdt的长度，在这里0x7ff表示0-2047，也就是limit=2048
.org 510
    ! 最后在说一下子这个指令，这个指令是让下面一条指令开始在510这个位置的，也就是说，它规定了boot.s的长度是512B，最后还有一个2B长的数
    .word   0xAA55