保护操作系统（2）

21_day/Makefile

@@ -52,10 +52,29 @@ hello.hrb : hello.nas Makefile
 hello2.hrb : hello2.nas Makefile
 	$(NASK) hello2.nas hello2.hrb hello2.lst
 
+a.bim : a.obj a_nask.obj Makefile
+	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:a.bim map:a.map a.obj a_nask.obj
+
+a.hrb : a.bim Makefile
+	$(BIM2HRB) a.bim a.hrb 0
+
+hello3.bim : hello3.obj a_nask.obj Makefile
+	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:hello3.bim map:hello3.map hello3.obj a_nask.obj
+
+hello3.hrb : hello3.bim Makefile
+	$(BIM2HRB) hello3.bim hello3.hrb 0
+
 haribote.sys : asmhead.bin bootpack.hrb Makefile
 	copy /B asmhead.bin+bootpack.hrb haribote.sys
 
-haribote.img : ipl10.bin haribote.sys hello.hrb hello2.hrb Makefile
+crack1.bim : crack1.obj Makefile
+	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:crack1.bim map:crack1.map crack1.obj
+
+crack1.hrb : crack1.bim Makefile
+	$(BIM2HRB) crack1.bim crack1.hrb 0
+
+haribote.img : ipl10.bin haribote.sys Makefile \
+		hello.hrb hello2.hrb a.hrb hello3.hrb crack1.hrb
 	$(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \
 		wbinimg src:ipl10.bin len:512 from:0 to:0 \
 		copy from:haribote.sys to:@: \
@@ -63,8 +82,11 @@ haribote.img : ipl10.bin haribote.sys hello.hrb hello2.hrb Makefile
 		copy from:make.bat to:@: \
 		copy from:hello.hrb to:@: \
 		copy from:hello2.hrb to:@: \
+		copy from:a.hrb to:@: \
+		copy from:hello3.hrb to:@: \
+		copy from:crack1.hrb to:@: \
 		imgout:haribote.img
-
+		
 # 其他指令
 
 %.gas : %.c bootpack.h Makefile

21_day/a.c

@@ -0,0 +1,7 @@
+void api_putchar(int c);
+
+void HariMain(void)
+{
+	api_putchar('A');
+	return;
+}

21_day/a_nask.nas

@@ -0,0 +1,14 @@
+[FORMAT "WCOFF"]			; 生成对象文件的模式
+[INSTRSET "i486p"]		; 表示使用486兼容指令集
+[BITS 32]							; 生成32位模式机器语言
+[FILE "a_nask.nas"]		; 源文件名信息
+
+		GLOBAL	_api_putchar
+
+[SECTION .text]
+
+_api_putchar:	; void api_putchar(int c);
+		MOV		EDX,1
+		MOV		AL,[ESP+4]		; c
+		INT		0x40
+		RET

21_day/bootpack.h

@@ -30,7 +30,7 @@ void asm_inthandler27(void);
 void asm_inthandler2c(void);
 unsigned int memtest_sub(unsigned int start, unsigned int end);
 void farjmp(int eip, int cs);
-void farcall(int eip, int cs);
+void start_app(int eip, int cs, int esp, int ds);
 void asm_hrb_api(void);
 
 /* fifo.c */

21_day/console.c

@@ -257,7 +257,7 @@ int cmd_app(struct CONSOLE *cons, int *fat, char *cmdline)
 	struct MEMMAN *memman = (struct MEMMAN *) MEMMAN_ADDR;
 	struct FILEINFO *finfo;
 	struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) ADR_GDT;
-	char name[18], *p;
+	char name[18], *p, *q;
 	int i;
 
 	/*根据命令行生成文件名*/
@@ -284,11 +284,22 @@ int cmd_app(struct CONSOLE *cons, int *fat, char *cmdline)
 	if (finfo != 0) {
 		/*找到文件的情况*/
 		p = (char *) memman_alloc_4k(memman, finfo->size);
+		q = (char *) memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024);
 		*((int *) 0xfe8) = (int) p;
 		file_loadfile(finfo->clustno, finfo->size, p, fat, (char *) (ADR_DISKIMG + 0x003e00));
 		set_segmdesc(gdt + 1003, finfo->size - 1, (int) p, AR_CODE32_ER);
-		farcall(0, 1003 * 8);
+		set_segmdesc(gdt + 1004, 64 * 1024 - 1, (int) q, AR_DATA32_RW);
+		if (finfo->size >= 8 && strncmp(p + 4, "Hari", 4) == 0) {
+			p[0] = 0xe8;
+			p[1] = 0x16;
+			p[2] = 0x00;
+			p[3] = 0x00;
+			p[4] = 0x00;
+			p[5] = 0xcb;
+		} 
+		start_app(0, 1003 * 8, 64 * 1024, 1004 * 8);
 		memman_free_4k(memman, (int) p, finfo->size);
+		memman_free_4k(memman, (int) q, 64 * 1024);
 		cons_newline(cons);
 		return 1;
 	}

21_day/crack1.c

@@ -0,0 +1,5 @@
+void HariMain(void)
+{
+	*((char *) 0x00102600) = 0;
+	return;
+}

21_day/hello3.c

@@ -0,0 +1,11 @@
+void api_putchar(int c);
+
+void HariMain(void)
+{
+	api_putchar('h');
+	api_putchar('e');
+	api_putchar('l');
+	api_putchar('l');
+	api_putchar('o');
+	return;
+}

21_day/naskfunc.nas

@@ -16,7 +16,7 @@
 		GLOBAL	_asm_inthandler20, _asm_inthandler21
 		GLOBAL	_asm_inthandler27, _asm_inthandler2c
 		GLOBAL	_memtest_sub
-		GLOBAL	_farjmp, _farcall
+		GLOBAL	_farjmp, _start_app
 		GLOBAL	_asm_hrb_api
 		EXTERN	_inthandler20, _inthandler21
 		EXTERN	_inthandler27, _inthandler2c
@@ -116,29 +116,77 @@ _asm_inthandler20:
 		PUSH	ES
 		PUSH	DS
 		PUSHAD
-		MOV		EAX,ESP
-		PUSH	EAX
-		MOV		AX,SS
-		MOV		DS,AX
-		MOV		ES,AX
-		CALL	_inthandler20
-		POP		EAX
+		MOV			AX,SS
+		CMP			AX,1*8
+		JNE			.from_app		; 当操作系统活动时产生中断的情况和之前差不多
+		MOV			EAX,ESP
+		PUSH		SS 					; 保存中断时的SS
+		PUSH		EAX 				; 保存中断时的ESP
+		MOV			AX,SS
+		MOV			DS,AX
+		MOV			ES,AX
+		CALL		_inthandler20
+		ADD			ESP,8
 		POPAD
-		POP		DS
-		POP		ES
+		POP			DS
+		POP			ES
+		IRETD
+.from_app:
+; 当应用程序活动时发生中断
+		MOV			EAX,1*8
+		MOV			DS,AX 			; 先仅将DS设定为操作系统用
+		MOV			ECX,[0xfe4] ; 操作系统的ESP
+		ADD			ECX,-8
+		MOV			[ECX+4],SS 	; 保存中断时的SS
+		MOV			[ECX],ESP ; 保存中断时的ESP
+		MOV			SS,AX
+		MOV			ES,AX
+		MOV			ESP,ECX
+		CALL		_inthandler20
+		POP			ECX
+		POP			EAX
+		MOV			SS,AX ; 将SS设回应用程序用
+		MOV			ESP,ECX ; 将ESP设回应用程序用
+		POPAD
+		POP			DS
+		POP			ES
 		IRETD
 
 _asm_inthandler21:
 		PUSH	ES
 		PUSH	DS
 		PUSHAD
+		MOV		AX,SS
+		CMP		AX,1*8
+		JNE		.from_app	; 当操作系统活动时产生中断的情况和之前差不多
 		MOV		EAX,ESP
-		PUSH	EAX
+		PUSH	SS				; 保存中断时的SS
+		PUSH	EAX				; 保存中断时的ESP
 		MOV		AX,SS
 		MOV		DS,AX
 		MOV		ES,AX
 		CALL	_inthandler21
+		ADD		ESP,8
+		POPAD
+		POP		DS
+		POP		ES
+		IRETD
+.from_app:
+; 当应用程序活动时发生中断
+		MOV		EAX,1*8
+		MOV		DS,AX			; 先仅将DS设定为操作系统用
+		MOV		ECX,[0xfe4]		; 操作系统的ESP
+		ADD		ECX,-8
+		MOV		[ECX+4],SS		; 保存中断时的SS
+		MOV		[ECX],ESP		; 保存中断时的ESP
+		MOV		SS,AX
+		MOV		ES,AX
+		MOV		ESP,ECX
+		CALL	_inthandler21
+		POP		ECX
 		POP		EAX
+		MOV		SS,AX			; 将SS设回应用程序用
+		MOV		ESP,ECX			; 将ESP设回应用程序用
 		POPAD
 		POP		DS
 		POP		ES
@@ -148,13 +196,37 @@ _asm_inthandler27:
 		PUSH	ES
 		PUSH	DS
 		PUSHAD
+		MOV		AX,SS
+		CMP		AX,1*8
+		JNE		.from_app	; 当操作系统活动时产生中断的情况和之前差不多
 		MOV		EAX,ESP
-		PUSH	EAX
+		PUSH	SS				; 保存中断时的SS
+		PUSH	EAX				; 保存中断时的ESP
 		MOV		AX,SS
 		MOV		DS,AX
 		MOV		ES,AX
 		CALL	_inthandler27
+		ADD		ESP,8
+		POPAD
+		POP		DS
+		POP		ES
+		IRETD
+.from_app:
+; 当应用程序活动时发生中断
+		MOV		EAX,1*8
+		MOV		DS,AX			; 先仅将DS设定为操作系统用
+		MOV		ECX,[0xfe4]		; 操作系统的ESP
+		ADD		ECX,-8
+		MOV		[ECX+4],SS		; 保存中断时的SS
+		MOV		[ECX  ],ESP		; 保存中断时的ESP
+		MOV		SS,AX
+		MOV		ES,AX
+		MOV		ESP,ECX
+		CALL	_inthandler27
+		POP		ECX
 		POP		EAX
+		MOV		SS,AX			; 将SS设回应用程序用
+		MOV		ESP,ECX			; 将ESP设回应用程序用
 		POPAD
 		POP		DS
 		POP		ES
@@ -164,13 +236,38 @@ _asm_inthandler2c:
 		PUSH	ES
 		PUSH	DS
 		PUSHAD
+		MOV		AX,SS
+		CMP		AX,1*8
+		JNE		.from_app
+; 当操作系统活动时产生中断的情况和之前差不多
 		MOV		EAX,ESP
-		PUSH	EAX
+		PUSH	SS				; 保存中断时的SS
+		PUSH	EAX				; 保存中断时的ESP
 		MOV		AX,SS
 		MOV		DS,AX
 		MOV		ES,AX
 		CALL	_inthandler2c
+		ADD		ESP,8
+		POPAD
+		POP		DS
+		POP		ES
+		IRETD
+.from_app:
+; 当应用程序活动时发生中断
+		MOV		EAX,1*8
+		MOV		DS,AX			; 先仅将DS设定为操作系统用
+		MOV		ECX,[0xfe4]		; 操作系统的ESP
+		ADD		ECX,-8
+		MOV		[ECX+4],SS		; 保存中断时的SS
+		MOV		[ECX  ],ESP		; 保存中断时的ESP
+		MOV		SS,AX
+		MOV		ES,AX
+		MOV		ESP,ECX
+		CALL	_inthandler2c
+		POP		ECX
 		POP		EAX
+		MOV		SS,AX			; 将SS设回应用程序用
+		MOV		ESP,ECX			; 将ESP设回应用程序用
 		POPAD
 		POP		DS
 		POP		ES
@@ -213,15 +310,75 @@ _farjmp:		; void farjmp(int eip, int cs);
 		JMP    FAR [ESP+4]    ; eip, cs
 		RET
 
-_farcall:		; void farcall(int eip, int cs);
-		CALL		FAR [ESP+4]     ; eip, cs
+_start_app: ; void start_app(int eip, int cs, int esp, int ds);
+		PUSHAD								; 将32位寄存器的值全部保存起来
+		MOV			EAX,[ESP+36] 	; 应用程序用EIP
+		MOV			ECX,[ESP+40] 	; 应用程序用CS
+		MOV			EDX,[ESP+44] 	; 应用程序用ESP
+		MOV			EBX,[ESP+48] 	; 应用程序用DS/SS
+		MOV			[0xfe4],ESP  	; 操作系统用ESP
+		CLI										; 在切换过程中禁止中断请求
+		MOV			ES,BX
+		MOV			SS,BX
+		MOV			DS,BX
+		MOV			FS,BX
+		MOV			GS,BX
+		MOV			ESP,EDX
+		STI								; 切换完成后恢复中断请求
+		PUSH		ECX 			; 用于far-CALL的PUSH(cs)
+		PUSH    EAX 			; 用于far-CALL的PUSH(eip)
+		CALL    FAR [ESP] ; 调用应用程序  ; 应用程序结束后返回此处
+		MOV			EAX,1*8 	; 操作系统用DS/SS
+		CLI     					; 再次进行切换，禁止中断请求
+		MOV     ES,AX
+		MOV     SS,AX
+		MOV     DS,AX
+		MOV     FS,AX
+		MOV     GS,AX
+		MOV     ESP,[0xfe4]
+		STI     					; 切换完成后恢复中断请求
+		POPAD   					; 恢复之前保存的寄存器值
 		RET
 
 _asm_hrb_api:
-		STI
-		PUSHAD		; 用于保存寄存器值的PUSH
-		PUSHAD		; 用于向hrb_api传值的PUSH
+		; 为方便起见从开头就禁止中断请求
+		PUSH		DS
+		PUSH		ES
+		PUSHAD								; 用于保存的PUSH
+		MOV			EAX,1*8
+		MOV			DS,AX					; 先仅将DS设定为操作系统用
+		MOV			ECX,[0xfe4]		; 操作系统的ESP
+		ADD			ECX,-40
+		MOV			[ECX+32],ESP	; 保存应用程序的ESP
+		MOV			[ECX+36],SS		; 保存应用程序的SS
+		; 将PUSHAD后的值复制到系统栈
+		MOV			EDX,[ESP ]
+		MOV			EBX,[ESP+ 4]
+		MOV			[ECX ],EDX		; 复制传递给hrb_api
+		MOV			[ECX+ 4],EBX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			EDX,[ESP+ 8]
+		MOV			EBX,[ESP+12]
+		MOV			[ECX+ 8],EDX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			[ECX+12],EBX  ; 复制传递给hrb_api
+		MOV			EDX,[ESP+16]
+		MOV			EBX,[ESP+20]
+		MOV			[ECX+16],EDX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			[ECX+20],EBX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			EDX,[ESP+24]
+		MOV			EBX,[ESP+28]
+		MOV			[ECX+24],EDX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			[ECX+28],EBX	; 复制传递给hrb_api
+		MOV			ES,AX					; 将剩余的段寄存器也设为操作系统用
+		MOV			SS,AX
+		MOV			ESP,ECX
+		STI			; 恢复中断请求
 		CALL		_hrb_api
-		ADD			ESP,32
+		MOV			ECX,[ESP+32]	; 取出应用程序的ESP
+		MOV			EAX,[ESP+36]	; 取出应用程序的SS
+		CLI
+		MOV			SS,AX
+		MOV			ESP,ECX
 		POPAD
-		IRETD
+		POP			ES
+		POP			DS
+		IRETD		; 这个命令会自动执行STI