《30天自制操作系统》之——第03天
来源:互联网 发布:淘宝动漫周边店加盟 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 01:48
第三天操作系统的开发才慢慢步入正轨,当然这一天的内容和难度较前两天明显增加,还有一些汇编语言中不好理解的知识点,所以第三天的学习内容要详细的记录一下。
切入正题!
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今天的主要内容就是将磁盘中的程序装载到内存中。
1.用INT指令调用BIOS中的0x13号函数(这个中断详见点击打开链接),代片段如下:
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11 MOV AX,0x0820
MOV ES,AX
MOV CH,0 ; 柱面0
MOV DH,0 ; 磁头0
MOV CL,2 ; 扇区2
MOV AH,0x02 ; 读盘
MOV AL,1 ; 一个扇区
MOV BX,0
MOV DL,0x00 ; A驱动器
INT 0x13 ; 调用磁盘BIOS
JC error
可以看到,在调用BIOS的0x13函数之前,要对对一些寄存器进行初始化,函数根据各个寄存器中不容的值,做出相应的操作。
其中JC是汇编中的条件转移指令(如果发生进位,则转移)。调用这个函数时如果发生错误,则产生进位。
2.物理地址=段地址*16+偏移地址
在书中第49页简单介绍了这个知识点,不过这部分我感觉有点难理解,《汇编语言》(王爽)对这个问题的解释很形象,可以参考一下!后面的内容就是把磁盘0到10柱面的内容读进内存,这要理解了上面的这一点内容,这部分还是比较容易的。
3.到目前为止,我们的IPL(启动程序装载器)算是基本成型了,接下来作者带我们做一些实质性的东西,而不仅仅是显示一个字符串。这个实质性的东西就是,执行磁盘上位于特定位置的程序。作者通过一个小例子让我们体会到了下面的两个特点:
当我们向一张空软盘保存文件时,
1)文件名会写在0x002600以后的地方;
2)文件的内容会写在0x004200以后的地方;
所以我们只需将磁盘内容所在内存中的首地址+0x004200便得到了某一程序的在内存中的地址,从而可以执行它。在书中的示例中,这个地址应该为0xc200
(0x8000+0x4200=0c200)(在这我算的时候把磁盘内容在内存中的首地址当成了0x8200,别忘了前面还有512字节的启动区内容呢)。
4.到了这里我们就可以写一段程序(haribote.nas),看能不能在启动完成后执行。代码如下
haribote.nas(INT 0x10 详见 INT 0x10)
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11; haribote-os
; TAB=4
ORG 0xc200 ; 这个程序将要被装载的内从地址
MOV AL,0x13 ; VAG显卡,320*200*8位彩色
MOV AH,0x00
INT 0x10
fin:
HLT
JMP fin
ipl10.nas
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112;第3天加入读磁盘功能
; duke-os
; TAB=4
CYLS EQU 10
ORG 0x7c00 ; 程序的装载地址
; 以下的记述用于标准FAT12格式的软盘
JMP entry
DB 0x90
DB "HELLOIPL" ; 启动区的名称可以是任意的字符(8字符)
DW 512 ; 每个扇区的大小
DB 1 ; 簇(cluster)的大小(必须为1个扇区)
DW 1 ; FAT的起始位置(一般从第一个扇区开始)
DB 2 ; FAT的个数(必须为2)
DW 224 ; 根目录的大小(一般设成224项)
DW 2880 ; 该磁盘的大小(必须为2880扇区)
DB 0xf0 ; 磁盘的种类(必须是0xf0)
DW 9 ; FAT的长度(必须是9扇区)
DW 18 ; 1个磁道(track)有几个扇区(必须是18)
DW 2 ; 磁头数(必须是2)
DD 0 ; 不使用分区,必须是0
DD 2880 ; 重写一次磁盘大小
DB 0,0,0x29 ; 意义不明,固定
DD 0xffffffff ; (可能是)卷标号码
DB "HELLO-OS " ; 磁盘的名称(11字节)
DB "FAT12 " ; 磁盘格式名称(8字节)
RESB 18 ; 先空出18字节
; 程序核心
entry:
MOV AX,0 ; 初始化寄存器
MOV SS,AX
MOV SP,0x7c00
MOV DS,AX
MOV ES,AX
;读磁盘
MOV AX,0x0820
MOV ES,AX
MOV CH,0 ; 柱面0
MOV DH,0 ; 磁头0
MOV CL,2 ; 扇区2
readloop:
MOV SI,0
retry:
MOV AH,0x02 ; 读盘
MOV AL,1 ; 1个扇区
MOV BX,0
MOV DL,0x00 ; A驱动器
INT 0x13 ; 调用磁盘BIOS
JNC next
ADD SI,1
CMP SI,5
JAE error
MOV AH,0x00
MOV DL,0x00
INT 0x13 ; 这条加上面两条指令是进行“系统复位”,即回复软盘状态
JMP retry
next:
MOV AX,ES
ADD AX,0X0020
MOV ES,AX
ADD CL,1
CMP CL,18
JBE readloop
MOV CL,1
ADD DH,1
CMP DH,2
JB readloop
MOV DH,0
ADD CH,1
CMP CH,CYLS
JB readloop
MOV [0x0ff0],CH
JMP 0xc200
error:
MOV SI,msg
putloop:
MOV AL,[SI]
ADD SI,1 ; 给SI加1
CMP AL,0
JE fin
MOV AH,0x0e ; 显示一个文字
MOV BX,15 ; 指定字符颜色
INT 0x10 ; 调用显卡BIOS
JMP putloop
fin:
HLT ; 让CPU停止,等待指令
JMP fin ; 无限循环
msg:
DB 0x0a, 0x0a ; 换行2次
DB "DUKE OS"
DB 0x0a ; 换行
DB 0
RESB 0x7dfe-$ ; 填写0x00,直到0x07dfe ($代表将要读入的内存地址)
DB 0x55, 0xaa
5.今天剩下的篇幅作者开始导入c语言,这部分详细看一下即可,由于其中添加的一些代码并没有在本节讲解,而是放在了第八天,所以这点内容这要能知道汇编程序和C语言程序的连接过程以及了解一下用汇编语言实现C语言函数的内容即可。
6.第三天完成后,各个文件之间的依赖关系(这些关系你可以在第三天的makefile中看到,但我觉得还是图形比较直观一点),如下图:
PS:
1. 今天的内容对于没有接触过汇编的童鞋来说着实有点难度。汇编的内容早都还给老师了,只好找了本汇编书恶补了一下。
2. 这一天的内容反反复复看了两三遍才搞清楚头绪,不过收获还是很大的。
3.如果你想在linux上开发此操作系统,可以参照下面链接出的博文:
h397916230的专栏
- 《30天自制操作系统》之——第03天
- 《30天自制操作系统》之——第04天
- 《30天自制操作系统》之——第05天
- 30天自制操作系统之第一天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第一天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第三天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第五天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第七天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第八天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第九天
- 《30天自制操作系统》学习笔记——第十四天
- 30天自制操作系统——第一天
- 《30天自制操作系统》之——第1--2天
- 30天自制操作系统之第11天 制作窗口
- 30天自制操作系统之第17天 命令行窗口
- 30天自制操作系统之第0天备忘梳理
- 30天自制操作系统之第1天
- 《30天自制操作系统》第0天
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