自制操作系统分享第四天

今天要做什么?

(1)分享

我们上面已经说过INT 0x13这种指令(调用BIOS的INT指令),我们知道这是调用BIOS的0x13函数,但还不明白它到底是干什么用的:

AH = 0x02;# 读盘

AH = 0x03;# 写盘

AH = 0x04 ;# 校验

AH = 0x0c;# 寻道

AL = 处理对象的扇区数;(只能同时处理连续的扇区)

CH = 柱面号;&0xff;

CL = 扇区号(0-5)|(柱面号&0x300)》》2;

DH = 磁头号;

DL = 驱动器号;

ES:BX = 缓冲地址;(校验及寻道时不使用)

返回值:

FLASC.CF ==0: 没有错误,AH==0

FLAGS.CF ==1:有错误,错误号码存入AH内(与重置(reset)功能一样)

我们这次用的是AH =0x02,是读盘的意思。

返回值那一栏里的FLACS.CF 意识是进位标志,也就是说,调用这个函数后,如果没错,进位标志就是0,如果有错,进位标志就是1.

进位标志是一个只能储存1位信息的寄存器,除此之外,CPU还有其他几个只有1位的寄存器,像这种1位寄存器我们称之为标志(在英文中就是flag)。

如果有软盘,希望大家能把他拆开看看,拆开后可以看到,中间有黑色圆盘(磁性胶片),环状区域有80个柱面。我们有正面(磁头0)和反面(磁头1号)两个磁头。软盘分为18份,每一份称为一个扇区,一个圆环有18个扇区。

综上所述。一个软盘有80个柱面,2个磁头,18个扇区,且一个扇区有512字节。

一张软盘的容量是:80*2*512 = 1474560 Byte =1440KB

含有IPL的启动区,位于C0-H0-S1(柱面0,磁头0,扇区1的缩写),写一个扇区是C0-H0-S2,待会要对这个扇区进行操作。

缓冲区地址:这是个内存地址,表明我们要把从软盘上读出的数据装载到内存的哪个位置。

如果能用一个寄存器来表示内存地址的话,会很方便,但是一个BX只能表示0-oxffff的值,也就是0-65535,最大才65536/1024=64k,64k内存太小了。

为了解决这个问题,新增了一个EBX的寄存器(最大4G)内存,在中间的过渡时期是设计了一个起辅助作用的段寄存器(segment register)用ES:BX(MOV AL,[ES,BX])这种方式来表示地址(理解:先用ES寄存器指定一个大致的地址,然后再用BX来指定其中一个具体地址)

16位实模式下的地址线通常是20位,也就是(最大寻址)oxfffff。当计算地址超过这个范围时,会发生回绕(因处理器不同)
段位寄存器的计算需要先把值赋值给通用寄存器。

0xFFFF*16+oxffff = 1114095 =>0xffff0+0xffff = 0x10ffef

常用用法(DS可以省略,所以DS必须先指定为0,否则地址就要加上这个数的16倍)

MOV CX,[1234],其实是MOV CX,[DS:1234];

MOV AL,[SI] 也就是 MOV AL,[DS:SI]的意思

在正常程序中,要读下一个扇区,只需要给CL+1,给ES 加上0x20(扇区大小512/16进制)就行了。CL是扇区号,ES指定读入地址。

C0-H0-S18的下一扇区,是磁盘反面的C0-H1-SQ,从0xa400读入吧

指令JB:条件跳转指令(jump if below)意思差不多是 如果小于的话,就跳转

指令EQU:相当于C语言的#define命令,用来声明常量,用来声明常数。

“CYLS EQU 10”意思是“CYLS = 10”.EQU是equal的缩写

辅导资源 第三天的笔记,建议手打!!!
 

; haribote-ipl

; TAB =4

CYLS    EQU     10                ; 声明CYLS=10

        ORG     0x7c00            ; 指明程序装载地址

; 标准FAT12 格式软盘专用的代码 Stand FAT12 format flppy code

        JMP     entry

        DB      0x90

        DB      "HARIBOTE"        ;启动扇区名称(8字节)

        DW      512               ;每个扇区(sector)大小(必须512字节)

        DB      1                 ; 簇(cluster)大小 必须为一个扇区

        DW      1                 ; FAT起始位置(一般为第一个扇区)

        DB      2                 ; FAT个数(必须为2)

        DW      224               ; 根目录大小(一般为224项)

        DW      2880              ; 该磁盘大小(必须为2880扇区1440*1024/512)

        DB      0xf0              ; 跳过引导扇区,必须为0xf0

        DW      9                 ; 跳过引导扇区后的第一个数据分区,必须为9?

        DW      18                ; 该磁盘的扇区数,必须为18

        DW      2                 ; 磁头每个扇区扇区数,必须为2?

        DD      0                 ;不适用分区,必须为0

        DD      2880              ;重写一次磁盘大小

        DB      0,0,0x29          ;磁盘号,卷标,磁盘长度??必须为0x29

        DD      0xffffffff        ;磁盘序列号,必须为0xffffffff

        DB      "HARIBOTEOS "     ;磁盘名称,必须为11字,不足填空格

        DB      "FAT12   "        ;磁盘格式名称(必须为8字?,不足填空格)

        RESB    18                ;先空出18字节

; 程序主体

entry:

    MOV AX,0                       ;初始化寄存器

    MOV SS,AX

    MOV SP,0x7c00

    MOV DS,AX

;读磁盘 读入10个柱面

    MOV AX, 0x0820

    MOV es,AX

    MOV CH,0         ; 柱面0

    MOV DH,0         ; 磁头

    MOV CL,2         ; 扇区2

readloop:

    MOV SI,0         ; 缓冲区偏移 记录失败次数

retry:

    MOV AH,0x02      ; 读入磁盘

    MOV AL,1         ; 1个扇区

    MOV bx,0         ;0

    MOV dl,0X00       ; A驱动器

    INT 0x13         ; 调用磁盘BIOS

    JNC next        ;没出错时跳转到next

    ADD SI,1        ;SI加1

    CMP SI,5        ;比较SI与5

    JAE error        ;SI>5时,跳转到error

    MOV AH,0x00      

    MOV DL,0x00      ;A驱动器

    INT 0x13        ;重置驱动器

    JMP retry

next:

    MOV AX,ES       ;把内存地址后移0x200

    ADD AX,0X0020   ;往CL里加1

    MOV ES,AX       ;因为没有ADD ES,0x020指令,所以这里稍微绕个弯

    ADD CL,1        ;CL加1

    CMP CL,18       ;比较CL与18

    JBE readloop    ;如果CL<=18.则跳转至readloo

    MOV CL,1

    ADD DH,1

    CMP DH,2

    JB readloop     ; 如果DH<2,则跳转到readloop

    MOV DH,0

    ADD CH,1

    CMP CH,cyls

    JB readloop   ;如果CL <=18跳转到readloop

; 读取完毕,跳转到haribote.sys执行!

        MOV     [0x0ff0],CH     ; IPLがどこまで読んだのかをメモ

        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      ; 换行两次

        DB      "load error"

        DB      0x0a            ; 换行

        DB      0

        RESB    0x7dfe-$        ; 填写0x00直到0x001fe

        DB      0x55, 0xaa



本人今天上班,所以分享较少,后面多多加油!

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