[061][x86汇编语言]第16章 源码分析 过程[allocate_a_4K_page] 汇编指令bts

学习笔记

《x86汇编语言：从实模式到保护模式》
https://www.jianshu.com/p/d481cb547e9f

详细调用关系以及过程在整个内核程序中的作用

参见 https://www.jianshu.com/p/2dba8674e8fd

内核程序：过程[allocate_a_4K_page] 逻辑执行图解

过程[allocate_a_4K_page]

取自源码文件 c16_core.asm

         page_bit_map     db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x55,0x55,0xff
                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
                          db  0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
                          db  0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55
                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
                          db  0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
         page_map_len     equ $-page_bit_map

allocate_a_4k_page: ;分配一个4KB的页
                    ;输入:无
                    ;输出:EAX=页的物理地址
    push ebx
    push ecx
    push edx
    push ds
    
    mov eax,core_data_seg_sel
    mov ds,eax
    
    xor eax,eax
.b1:
    bts [page_bit_map],eax
    jnc .b2
    inc eax
    cmp eax,page_map_len
    j1 .b1
    
    mov ebx,message_3
    call sys_routine_seg_sel:put_string
    hlt
    
.b2:
    shl eax,12 ;乘以4096（0x1000）
    
    pop ds
    pop edx
    pop ecx
    pop ebx
    
    ret

汇编指令 bts

bts [page_bit_map],eax 中 eax 的作用是什么？

• bts bts [page_bit_map], 0 ，取标号指向的位串的第0位比特值，并送往CF寄存器，将原比特置为1；
• bts bts [page_bit_map], 1 ，取标号指向的位串的第1位比特值，并送往CF寄存器，将原比特置为1；
• bts bts [page_bit_map], 2 ，取标号指向的位串的第2位比特值，并送往CF寄存器，将原比特置为1；

为什么后面接上 jnc .b2 ？

• jnc 是条件转移指令，表示如果CF寄存器的值不为1（为0）则转移；

语法复习参见 https://www.jianshu.com/p/f71416ec68ac

从标号.b1 到标号 .b2

• 目的：就是要在位串中找一个比特值为零的比特（找到的第一个），找到了，当前的EAX就是这个比特在整个位串中的位置；找到了，就用EAX的值乘以0x1000作为可以分配的空闲的物理页的物理地址，传回。

为什么最后的返回是 ret

• 实际上，如果从整个内核程序全局来看，就可以很清楚地看见，过 allocate_a_4K_page本身位于公用例程段(sys_routine)，而它且只会被同处于公用例程段的过程alloc_inst_a_page调用，很明显这是段内（内部）调用，因此使用的是ret，而不是retf；

• 值得一提的是，过程alloc_inst_a_page却会被位于内核代码段（core_code）的过程load_relocate_program调用，那时候就是段间（不同段）调用，对于过程alloc_inst_a_page而言，最后的返回就是使用retf