OrzMicrokernel bit32.asm 進入保護模式後的核心初始化

OrzMicrokernel 在 bit16.asm 完成了轉換成保護模式的工作，緊接著會跳到 bit32.asm 初始化核心和設定硬體中斷周期。最重要的是，從跳轉到這檔案後，就可以開始使用 32 位元的各種延伸暫存器以及更大的記憶體定址，但前題是：我們得先將新的暫存器區段位址設定好，因為暫存器設定還是處於在真實模式時的狀態。

程式碼和詳細註解：

[BITS 32]
    ; Intel 處理器的設計是以 dword 為單位來存取記憶體，所以記憶體位址定為 4 的倍數。
    align 4                                ; 設定所有資料的起始位址都是 4 的倍數
Begin32c:
    ; 初始化暫存器區段
    mov ax, kernel_data - _GDT             ; 從 tables.asm 的 kernel_data 開始
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov fs, ax
    mov gs, ax
    mov ss, ax
    mov esp, 0x2FFFF                       ; 堆疊暫存器設在 2MB 記憶體後

    call TestMemory                        ; 呼叫 mm.asm 的子程式測試記憶體

    mov edi, memMap                        ; 初始化索引暫存器
                                           ; memMap 記憶體大小有0x20000=128KB
    mov ecx, 0x100 / 32                    ; 計數器設為 256/32=8
    xor eax, eax                           ; 將 eax 歸零
    dec eax
    rep stosd                              ; 每次從 EAX 中複製 4 Bytes 到 EDI
                                           ; 複製 8 次

    mov ecx, 0x20000 / 4 - (0x100 / 32)    ; 計數器設為 32760
    xor eax,eax                            ; 將 eax 歸零
    rep stosd                              ; 每次從 EAX 中複製 4 Bytes 到 EDI
                                           ; 複製 32760 次

    ; 設定 825x 計時器
    ; 模式控制暫存器(I/O 埠編號 43H)：共 8 位元
    ;
    ;  位元   位元值    說明
    ;   0      0      使用二進位格式的數值
    ;          1      使用 BCD 格式的數值
    ; 1,2,3   000     計時模式 0
    ;         001     計時模式 1
    ;         010     計時模式 2
    ;         011     計時模式 3
    ;         100     計時模式 4
    ;         101     計時模式 5
    ;  4,5     00     保留住目前數值
    ;          01     僅讀寫較高的位元組
    ;          10     僅讀寫較低的位元組
    ;          11     先讀寫較低的位元組，再讀寫較高的位元組
    ;  7,6     00     選擇計時通道 0
    ;          01     選擇計時通道 1
    ;          10     選擇計時通道 2
    ;          11     指定讀回命令
    mov al, 0x34                           ; 設定計時器
                                           ; 設定值為 00110100：
                                           ;   使用二進位格式的數值
                                           ;   計時模式 2
                                           ;   先讀寫較低的位元組，再讀寫較高的位元組
                                           ;   選擇計時通道 0
    out 0x43, al                           ; 設定 AL 至模式控制暫存器
 
    ; 設定時間周期為 10ms(100Hz)
    ; 即每 10ms 產生一次中斷信號
    ; 設定值算法：1193180 / 100 = 11931 = 0x2e9b
    ;   石英震盪器每秒震盪 1193180 次
    ;   頻率 100Hz
    mov al, 0x9b                           ; 先設定低位元 0x9b
    out 0x40, al                           ; 輸入到計時器0
    mov al, 0x2e                           ; 再設定高位元 0x2e
    out 0x40, al                           ; 輸入到計時器0

    call EnableIRQs                        ; 呼叫 irqs.asm 的子程式以啟動 IRQ 機制

後記

這次比較特別的部份，就是牽扯到 Timer 的操作，我想應該只有少數的 Programer 有機會直接接觸到 825x 計時器，我們過去還得靠它才能讓 PC Speaker 發出難聽的電子旋律呢！(笑)