os_kernel/kernel/global.h

#ifndef __KERNEL_GLOBAL_H
#define __KERNEL_GLOBAL_H
#include "../lib/stdint.h"

// ---------------------------------------------- GDT 描述符属性 ----------------------------------------------
#define DESC_G_4K 1
#define DESC_D_32 1
#define DESC_L 0   // 64 位代码标记，此处标记为 0 便可
#define DESC_AVL 0 // cpu 不用此位，暂设置为 0
#define DESC_P 1
#define DESC_DPL_0 0
#define DESC_DPL_1 1
#define DESC_DPL_2 2
#define DESC_DPL_3 3

/*********************************************************
 * 代码段和数据段属于存储段，tss 和各种门描述符属于系统段
 * s 为 1 时表示存储段，为 0 时表示系统段
 *********************************************************/
#define DESC_S_CODE 1           // 存储段
#define DESC_S_DATA DESC_S_CODE // 存储段
#define DESC_S_SYS 0            // 系统段

#define DESC_TYPE_CODE 8 // 代码段(x=1,c=0,r=0,a=0) 可执行、非依从、不可读、已访问位 a 清 0
#define DESC_TYPE_DATA 2 // 数据段(x=0,e=0,w=1,a=0) 不可执行、向上扩展、可写、已访问位 a 清 0
#define DESC_TYPE_TSS 9  // 任务状态段 B 位为 0， 不忙

#define RPL0 0
#define RPL1 1
#define RPL2 2
#define RPL3 3

#define TI_GDT 0x00
#define TI_LDT 0x01

#define PG_P 1

#define SELECTOR_K_CODE ((1 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL0)
#define SELECTOR_K_DATA ((2 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL0)
#define SELECTOR_K_STACK SELECTOR_K_DATA
#define SELECTOR_K_GS ((3 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL0)
/* 第 3 个段描述符是显存,第 4 个是 tss */

#define SELECTOR_U_CODE ((5 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL3)
#define SELECTOR_U_DATA ((6 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL3)
#define SELECTOR_U_STACK SELECTOR_U_DATA

#define GDT_ATTR_HIGH ((DESC_G_4K << 7) + (DESC_D_32 << 6) + (DESC_L << 5) + (DESC_AVL << 4))
#define GDT_CODE_ATTR_LOW_DPL3 ((DESC_P << 7) + (DESC_DPL_3 << 5) + (DESC_S_CODE << 4) + DESC_TYPE_CODE)
#define GDT_DATA_ATTR_LOW_DPL3 ((DESC_P << 7) + (DESC_DPL_3 << 5) + (DESC_S_DATA << 4) + DESC_TYPE_DATA)

/*---------------------- TSS 描述符属性 -----------------------------------------*/
#define TSS_DESC_D 0

#define TSS_ATTR_HIGH ((DESC_G_4K << 7) + (TSS_DESC_D << 6) + (DESC_L << 5) + (DESC_AVL << 4) + 0x0)
#define TSS_ATTR_LOW ((DESC_P << 7) + (DESC_DPL_0 << 5) + (DESC_S_SYS << 4) + DESC_TYPE_TSS)

#define SELECTOR_TSS ((4 << 3) + (TI_GDT << 2) + RPL0)

/*---------------------- IDT 描述符属性 -----------------------------------------*/
#define IDT_DESC_P 1
#define IDT_DESC_DPL0 0
#define IDT_DESC_DPL3 3
#define IDT_DESC_32_TYPE 0xE // 32 位的门
#define IDT_DESC_16_TYPE 0x6 // 16 位的门，不用，定义它只为和 32 位门区分

#define IDT_DESC_ATTR_DPL0 ((IDT_DESC_P << 7) + (IDT_DESC_DPL0 << 5) + IDT_DESC_32_TYPE)
#define IDT_DESC_ATTR_DPL3 ((IDT_DESC_P << 7) + (IDT_DESC_DPL3 << 5) + IDT_DESC_32_TYPE)

/*---------------------- EFLAGES 属性 -----------------------------------------*/
#define EFLAGES_MBS (1 << 1)     // 些项必须设置
#define EFLAGES_IF_1 (1 << 9)    // if 为 1， 开中断
#define EFLAGES_IF_0 0           // if 为 0， 关中断
#define EFLAGES_IOPL_0 (0 << 12) // IOPL0
#define EFLAGES_IOPL_3 (3 << 12) // IOPL3 用于测试用户程序在非系统调用来进行 IO

#define EFLAGES_NT (0 << 14)  // NTP
#define EFLAGES_RF (1 << 16)  // 工作状态位，0 表示在内核模式下运行
#define EFLAGES_VM (1 << 17)  // 虚拟 8086 模式位，0 表示在 32 位模式下运行
#define EFLAGES_AC (1 << 18)  // 累加器状态位，0 表示在 32 位模式下运行
#define EFLAGES_VIF (1 << 19) // 中断标志位

#define NULL ((void *)0)
#define DIV_ROUND_UP(X, SETUP) ((X + SETUP - 1) / (SETUP))
#define true 1
#define false 0
#define bool int

#define PG_SIZE 4096 // 1 页 = 4KB = 4096 字节

/*---------------------- 定义 GDT 中描述符的结构 -----------------------------------------*/
//   段描述符格式
//   31~24  23  22  21  20  19~16   15  14~13 12  11~8   7~0
//   ----------------------------------------------------------
//  |Base | G | D | L |AVL| Limit | P | DPL | S | TYPE | Base |
//   ----------------------------------------------------------

//         31~16                           15~0
//   ----------------------------------------------------------
//  |         Base                |        Limit              |
//   ----------------------------------------------------------
struct gdt_desc
{
    uint16_t limit_low_word; // 低 16 位
    uint16_t base_low_word;
    uint8_t base_middle_byte;
    uint8_t attr_low_byte;
    uint8_t limit_high_attr_high;
    uint8_t base_high_byte;
};

#endif // __KERNEL_GLOBAL_H