Cách nhập chế độ 64 bit trên x86_64

Question

Tôi đã tìm thấy một đoạn lắp ráp đẹp trong xv6 https://github.com/chrisdew/xv6/blob/master/bootasm.S cho tôi biết cách di chuyển từ chế độ bảo vệ 16 bit đến 32 bit.

Có ai biết ví dụ tương tự về việc nhập chế độ 64 bit không? (Hoặc là thông qua hoặc không sử dụng chế độ 32 bit.)

Answer 1

Để kích hoạt tính năng capabillities 64 bit, bạn phải chuyển CPU sang Chế độ dài.

Để nhập Chế độ dài trên một bộ xử lý x86 64-bit (x86-64):

If paging is enabled, disable paging. 
If CR4.PAE is not already set, set it. 
Set IA32_EFER.LME = 1. 
Load CR3 with a valid PML4 table. 
Enable paging. 
At this point you will be in compatibility mode. A far jump may be executed to switch to long mode. However, the offset must not exceed 32-bit. 

Answer 2

OSDev là một nguồn lực tốt để biết mức độ thấp trên x86 (và một chút về kiến ​​trúc khác). Ví dụ, this article là một writeup khá tốt vào chế độ dài và làm thế nào để nhập nó, cả hai đều từ chế độ bảo vệ và trực tiếp từ chế độ thực:

Bước Dài Chế độ

Vào chế độ dài có thể được cả hai thực hiện từ chế độ thực và chế độ được bảo vệ, tuy nhiên chỉ chế độ được bảo vệ được bao gồm trong sách hướng dẫn sử dụng Intel và AMD64. Tài liệu AMD sớm giải thích quá trình này hoạt động từ chế độ thực như .

Answer 3

Nếu bạn muốn đi trực tiếp sang chế độ 64-bit, bạn có thể làm một cái gì đó như thế này:

%xdefine PML4_BASE 0x70000  ; Address of PML4-table. 
%xdefine CR0_PE  1 << 0 
%xdefine CR0_PG  1 << 31 
%xdefine CR4_PAE 1 << 5 
%xdefine CR4_PGE 1 << 7 
%xdefine EFER_LME 1 << 8 

mov eax, CR4_PAE | CR4_PGE  ; Set PAE- (Physical Address Extensions) and 
mov cr4, eax     ; PGE- (Page Global Enable). 
mov eax, PML4_BASE    ; Address of PML4. 
mov cr3, eax     ; Point CR3 to PML4. 
mov ecx, 0xC0000080   ; EFER MSR selector. 
rdmsr       ; Read from model specific register. 
or eax, EFER_LME    ; Set LME (Long Mode Enable). 
wrmsr       ; Write to model specific register. 
mov ebx, cr0     ; Get CR0. 
or ebx, CR0_PG | CR0_PE  ; Set PG (Paging) and PE (Protection Enabled). 
mov cr0, ebx     ; Set flags to CR0. 
lgdt [GDT.ptr]     ; Load global descriptor table. 
jmp GDT.code_0:long_mode_entry ; Jump to long mode. 

Trên đang đòi hỏi bạn phải có đã bàn trang cài đặt và Descriptor Table toàn cầu.