lgdt命令で行ったgdt構造体の値をしっかりと認識しているか確かめたい

Question

したいこと

lgdtの命令の走らせてcpu側のgdt関連の設定をデバックしたい。しかし、私には分からないためやり方が知らない
c言語いうととあるそれぞれ構造体の値をprinfして出力するイメージ

該当のソースコード

bits 16
org 0x7e00
  jmp main
  main:
    cli
    mov ax, 0
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov fs, ax
    mov gs, ax
    mov ss, ax
    call gdt
    ; プロセッサ初期化と設定
    gdt:
      bits 32
      
      lgdt [gdt_setup];https://wiki.osdev.org/GDT_Tutorial
      gdt_setup:
        db gdt_end - gdt_setup
        dw gdt_null
        gdt_null:
          dq 0
        gdt_code:
          dw 0xffff; limit
          dw 0; base mid と base用
          db 0x9a; 多分アクセス type=0x9A
          db 11001111b;フラグ1
          db 10011010b;フラグ2
          db 0
        gdt_date:
          dw 0xffff
          dw 0
          db 0x92;type=0x92
          db 11001111b
          db 10011010b
          db 0
        gdt_end:
    ret
;ここにcpu側のgdt設定の値をデバックを行いたいコードを組み込む 
    hlt
  times   510-($-$$) db 0
dw  0AA55h

試したこと

少しduckduckgoで調べたが特殊なのか分からないけどそいう関連ポイのは出てこない

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

アセンプリコンパイル = NASM version 2.15.05 compiled on Aug 28 2020
仮想マシン = visual box

ここにより詳細な情報を記載してください。

intelの仕様書のgdt関する情報をdeeplで翻訳させたが、ほんとんどここからここまでは自由なことを述べてたのでインテルに中指立てたくなった(＊感想である)

私が参考したもの
wiki.osdev.org/GDT_Tutorialとhttp://softwaretechnique.web.fc2.com/OS_Development/kernel_loader2.html

Comments

[ikadzuchi]

あなたの書く文章の意味が私には理解できません。
あなたは日本語がネイティブではないですか?
その場合、あなたの母語で書いた方が良いでしょう。

[aihou]

母国語が日本語何ですが...そのような場合は？まぁ不可能登校生だから構文おかしくなるから

[ikadzuchi]

日本語が母語でそれだとすると厳しいですね…。
よく文章を読み、書く練習をするくらいの通り一遍のアドバイスしかできません。

[aihou]

そいう機会ないので...

Answer 1

PleiadesなんかでC言語のデバッグ環境を整えれば、アセンブラコードでもデバッグできるようになります。
それで動作を確認してみては

Comments

[aihou]

いやlgdt命令が走った後cpuのgdt構造体の設定を確認したいだけ

Answer 2

仮想マシン = visual box

がVirtualBoxの事ならば
VirtualBox内蔵デバッガを用いるとよいと思います。

なお、当該コードの場合はアセンブリ言語の
「書いたものがほぼほぼその順序のまま機械語として出力される」という基本が理解されていないように思います。

call gdt
gdt:
  bits 32
  lgdt [gdt_setup];https://wiki.osdev.org/GDT_Tutorial

は、そのまま機械語になった結果lgdtを2回実行しようとしますし

  lgdt [gdt_setup];https://wiki.osdev.org/GDT_Tutorial
  gdt_setup:
    db gdt_end - gdt_setup

もlgdt命令の後にgdt_end - gdt_setup=(多分)0x25を命令として実行しようとするはずです

一度、ndisasm等で逆アセンブルしてみるとよいでしょう。

Comments

[aihou]

lgdt の二回呼び出される原因って0000001A 1E push ds
0000001B 7E00 jng 0x1d
pushされてどっかジャンプされているように見える
しかしなぜですか？逆アセンブルされるまえのアセンブルファイルはそのような命令を書いた覚えがないのにそのような命令をコンパイルされて吐き出されるのですか？

[asm]

かんたんのために
call gdt
gtd:
lgdt
ret
と、しましょう。
call gdtでlgdtの行に飛びます。
retで再度lgdtの行に戻ります。

[aihou]

なるほどです
私は高級言語の癖が出ているね

[aihou]

大体こんな感じですかな
bits 16
org 0x7e00
jmp main
main:
cli
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ss, ax

call gdt
jmp [diskette_initialisation]
; プロセッサ初期化と設定
gdt:
bits 32; 32bit gdt

lgdt [gdt_setup];https://wiki.osdev.org/GDT_Tutorial
gdt_setup:
gdt_null:
dq 0
gdt_code:
dw 0xffff; limit
dw 0; base mid と base用
db 0x9a; 多分アクセス type=0x9A
db 11001111b;フラグ1
db 10011010b;フラグ2
db 0
gdt_date:
dw 0xffff
dw 0
db 0x92;type=0x92
db 11001111b
db 10011010b
db 0
gdt_end:
ret

bits 16
diskette_error:
mov ah, 0x0e
mov al, 'e'
int 0x10
ret

diskette_initialisation:
mov ah, 0x00
mov dl, 0x00
int 0x13
jc diskette_error
jmp diskette_read

diskette_read:
mov ah, 0x0e
mov al, '2'
int 0x10
hlt

times 510-($-$$) db 0
dw 0AA55h

[asm]

よくはなりましたがlgdtの直後にretにしないと
dq 0
dw 0xffff
を機械語として実行しようとしますね

[aihou]

書き込んだがdiskette_readまで行きません

[aihou]

もうあきらめる！

[aihou]

gdt_end のところで diskette_initialisation　にジャンプしてやる

[asm]

とりあえず
https://wiki.osdev.org/Babystep7
ならば動きました

[aihou]

fatal: could not read from the boot medium! System hlted.　出ますね
そもそもlgdtするのが古いのではないでしょうか？

[asm]

> fatal: could not read from the boot medium! System hlted.
VirtualBoxで動かす場合はisoイメージをきちんと作らないとダメかもしれませんね
> そもそもlgdtするのが古いのではないでしょうか？
そうですね。MBRにipl書くよりもGRUB等のローダーに対応したものを書くほうが楽ですし
新しいという意味ではUEFI boot等もありますね

[aihou]

lgdt
©言語みたいにlgdt 自作出来たらええのにorg 0x7e00
jmp main
main:
cli
mov ax, 0
mov ds, ax
mov cs, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7e00

call [gdt]

gdt:
; プロセッサ初期化と設定
bits 32
xor ebx, ebx
xor ecx, ecx

mov ebx, [0x7e30]
add ebx, [gdt_setup]
mov ecx, [ebx + 14]; ecxは一時的に置いとく用
add ecx, 0x00
mov ebx , ecx
call [ds:ebx]
ret

gdt_setup:
dw gdt - gdt_null
db gdt_null
gdt_null:
dq 0x0
gdt_code:
dw 0xffff; limit
dw 0; base mid と base用
db 0x9a; 多分アクセス type=0x9A
db 11001111b;フラグ1
db 10011010b;フラグ2
db 0
gdt_date:
dw 0xffff
dw 0
db 0x92;type=0x92
db 11001111b
db 10011010b
db 0
gdt_end:
nop
ret
diskette_error:
mov ah, 0x0e
mov al, 'E'
int 0x10
hlt

diskette_initialisation:
mov ah, 0x00
mov dl, 0x00
int 0x13
jc short diskette_error
jmp diskette_read

diskette_read:
mov ah, 0x0e
mov al, '2'
int 0x10
hlt

times 510-($-$$) db 0
dw 0AA55h

[aihou]

UEFI と bios のアセンブル命令ってどう違うの？

[asm]

命令はCPUに依存するので変わりません。
メディアに保存するときにどこに、どのように保存するか　が違います。

MBRという1セクタ(512バイト)の領域に保存する従来と違い
UEFIが解釈できるフォーマットのメディアの特定ディレクトリに特定の名前のexeファイル(と形式自体は似た奴)を置くとbootされます。

EXEファイルと似た形式なのでVisualStudioとC言語で作れます
https://qiita.com/lembryo/items/003449bb6c6049e61b00

[aihou]

該当したサイトをコードエラーなく実行したのですが疑問になったのがgdtの部分無限ループなのに出力されるのはなぜ？
ほうほうフォーマットが違うだけね

[aihou]

なんでこんな設計したのか理解できない
ただのメモリー無駄遣いにしか思えん

[aihou]

```
；取り敢えずブートローダのコードです オエスｗｉｋｉのコードですがね...汗
bits 16
org 0x7c00
jmp boot_lodaer
boot_lodaer:
cli
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7c00

call minimum_gdt_andidt
bits 16
call valid_A20
call diskette_initialisation
jmp Protected_Mode

minimum_gdt:
bits 32
lgdt [ndt_setup];https://wiki.osdev.org/GDT_Tutoria
　　　lidt　[ndt_setup:
ret
ndt_setup:
dw 23
dd gdt_null
ndt_null:
dq 0x0:
ndt_code:
dw 0xffff
dw 0x0
db 0x0
db 11001111b
db 10011010b
db 0x0
ndt_date:
dw 0xffff
dw 0x0
db 0x0
db 11001111b
db 10011010b
db 0x0
　　　ｎdit_end:
;Only enable a20. Does not check for anything.
valid_A20:
in al, 0x60
mov al, 0xad; key off
out 0x60, al

in al, 0x60
mov al, 0xfe; key 初期化
out 0x60, al

in al, 0x60
mov al, 0xae; key on
out 0x60, al
mov al, 0x00
ret

diskette_error:
mov ah, 0x0e
mov al, 'E'
int 0x10
hlt

diskette_initialisation:
mov ah, 0x00
mov dl, 0x00
int 0x13
jc diskette_error

　　;The size of the karnel img file has not yet been determined
kanel_loader_read:
; cluster 0 = 12bit
;http://elm-chan.org/docs/fat.html セクター意味わからん いろいろあるみたいやけど なんか 0x00とかではさんでくれないかな csvみたいにさぁ
mov ah, 0x02
mov al, 0x60 ; 読み込むセクター数
mov ch, 0x00 ; トラック下位八ピット
mov cl, 0x00 ; トラック上位二ビット
mov dh, 0x00 ; ヘッド番号
mov bx, 0x0a ; 呼び込み先のオフセットアドレス
int 0x13
　　　;ここかられへんはまだ建設中です????

mov ah, 0x0e
mov al, '2'
int 0x10
　　　；完了するための２です
ret

Protected_Mode:
cli ; 念の為走らす
mov eax, 0x01
mov cr0, eax; 特殊な命令できるっと思ったらmov できるらしい 仕様かわからんけど eax でやる
;参考 https://www.intel.co.jp/content/dam/www/public/us/en/documents/manuals/64-ia-32-architectures-software-developer-vol-3a-part-1-manual.pdf　のCONTROL REGISTERSタグ Switching to Protected Modeタグ
jmp eax:karnel
　　kanel:
　　；建設中です
　　hlt
　　times 510-($-$$) db 0
dw 0aa55h
```