实现OS中BOOTLOADER过程,并进入保护模式的代码
<div class="highlighter">[*];;;;;;;实现进入进入保护模式,简单实现gdt,还没实现idt,用fat格式,这样利于内核文件的扩展。编写好内核之后,
[*];;;;;;;;可以直接放到软盘的根目录下。不需要在用镜像文件写入磁盘。
[*];;;;;;;;内存分配,堆栈在8FFFF,内核在500H,目录文件名被读取到7E00,等待扩展保护模式中断,完善磁盘读文件过程
[*]
[*] ; 告诉编译器程序加载到7c00处
[*]<span />
[*]CATALOG equ 0x7E00 ;catalog loaded at 0x7e00
[*]KERNEL equ 0x500 ;kernel.bin loaded at 0x500.
[*]jmp Start
[*]; 引导区文件系统数据
[*];----------------------------------------------------------------------------
[*] brOEM DB " T's OS " ; 0003h - 引导程序的名字
[*] brBPS DW 0x200 ; 000Bh - 每扇区的字节数 512
[*] brSPC DB 0x01 ; 000Dh - 每簇扇区数
[*] brResCount DW 0x0001 ; 000Eh - 保留扇区数
[*] brFATs DB 0x02 ; 0010h - FAT 备份数
[*] brRootEntries DW 0x00e0 ; 0011h - 根目录文件数
[*] brSectorCount
[*] DW 2880 ; 0013h - 磁盘容量扇区数< 32MB
[*] brMedia DB 240 ; 0015h - 媒体描述符
[*] brSPF DW 9 ; 0016h - 每FAT扇区数
[*] brSPH DW 18 ; 0018h - 每磁道扇区数
[*] brHPC DW 2 ; 001Ah - 盘面数
[*] brHidden DD 0 ; 001Ch - 隐藏扇区数
[*] brSectors DD 0 ; 0020h - 如果大于32m的扇区总数
[*] DB 0 ; 0024h - 物理驱动器号
[*] DB 0 ; 0025h - 系统保留
[*] DB 29H ; 0026h - 扩展扇区标记(包含29h)
[*] brSerialNum DD 00000006H ; 0027h - 卷ID
[*] brLabel DB 'NO NAME ' ; 002Bh - 卷标
[*] brFSID DB 'FAT12 ' ; 0036h - 系统保留
[*];------------------------------------------------------------------------
[*]Start:
[*]mov ax, cs
[*]mov ds, ax
[*]mov es, ax
[*]mov ax,0x8000 ;栈放在0x1F00段里,这里栈有问题(栈放在0x1F00段里,会覆盖掉中断程序。)!!!!!!!!!!!!!!!
[*]mov ss,ax
[*]mov sp,0xffff ; 堆栈入口 8FFFF
[*]call DispStr ; 调用显示字符串例程
[*]call LoadFile ; 把目录区读入到200的地方,bios
[*]call FindFile ; 在7E00的地方找kernel.bin,读出来放到500的地方,并显示读取成功
[*]call Clrscr ;先清屏
[*]<span />
[*];=============================================
[*];SwitchPro建立GDT,进入保护模式
[*];=============================================
[*]SwitchPro;
[*] ; 打开A20
[*] in al, 92h
[*] or al, 00000010b
[*] out 92h, al
[*] ; end 打开A20
[*] ; 设置GDT
[*] cli
[*] ;mov ax,KERNEL ; lgdt 指令加载 gdtr 是以ds为数据段加载
[*] ;mov ds,ax
[*] ;lea si,
[*] lgdt
[*] ;lea si,
[*] ;lidt
[*]<span />
[*] mov eax, cr0
[*] or eax,1
[*] mov cr0, eax
[*] jmp dword selcode:0 ;进入保护模式,并且跳到下面的段中
[*] ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;jmp KERNEL 保护模式下,跳到kenel.bin开始执行内核.等待内核编码完成在实现
[*]<span />
[*]
[*]CODE32:
[*] sti
[*] mov eax,codesel_gdt
[*] mov ebx,datasel_gdt
[*] mov ax,ProMessage
[*] mov bp,ax
[*] mov cx,ProMsglength
[*] ;call PrintMsg ;保护模式中断有问题,需要修改这里,最好能利用实模式下的bios中断程序。
[*];===================
[*]mov ax,videosel ; 初始化gs,使其指向显示内存
[*]mov gs,ax
[*]mov word ,0x741 ; 在保护模式下显示一个白色的字符A
[*];===================
[*] jmp $ ; 到此停止!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*]<span />
[*]
[*]<span />
[*];===================================================================
[*];初始化gdtr和gdt
[*];===================================================================
[*]<span />
[*]gdtr:
[*] dw gdt_end - gdt-1 ; gdt的长度--16位(800H)GDT界限gdt limit=2048, 256 GDT entries
[*] ;这里应该是伪长度7,15,23,31,因为从0开始计算的
[*] dd gdt ; gdt的物理地址--32位GDT基地址
[*] ;0x00007c930017!!!!!!!!
[*]gdt:
[*] gdt0:
[*] dw 0,0,0,0 ; 一定要为0
[*]codesel_gdt:
[*] dw 0xffff ; 界限Limit值 = 0x100000 * 0x1000 = 4GB
[*] dw CODE32;0x0000 ; 基地址 = CODE32.!!!!!!!是不是最好设置从0开始?
[*] db 0x00
[*] db 0x9A ; 表示 存在 可执行可读代码段
[*] db 0xCF ; 粒度以及32位代码1100=0XC
[*] db 0x00
[*]datasel_gdt:
[*] dw 0xffff ; 界限4GB
[*] dw 0x0000 ; 基地址
[*] db 0x00
[*] db 0x92 ; 表示 存在 可读写数据段
[*] db 0xCF ; 粒度以及数据锻大小4G,1100=0XC
[*] db 0x00
[*];========================
[*]videosel equ $-gdt
[*]dw 3999
[*]dw 0x8000 ; 基址是0xb8000
[*]db 0x0b
[*]db 0x92
[*]db 0x00
[*]db 0x00
[*];========================
[*]gdt_end:
[*]<span />
[*]selcode equ codesel_gdt - gdt ;索引值1,2,3....
[*]seldata equ datasel_gdt - gdt
[*]<span />
[*]<span />
[*];=============================================
[*];DispStr 显示boot已经启动!
[*];=============================================
[*]DispStr:
[*] mov ax, BootMessage
[*] mov bp, ax ; es:bp = 串地址
[*] mov cx, Msglength ; cx = 串长度
[*] call PrintMsg
[*]ret
[*]<span />
[*];=============================================
[*];LoadFile 把目录从软盘中读出来!
[*];=============================================
[*]LoadFile:
[*]mov ax,19 ;开始的扇区
[*]mov bx,CATALOG ;目录放在7E00H的地方!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*]mov cx,14 ;目录扇区个数
[*]loopreadsec:
[*]push ax
[*]push bx
[*]push cx
[*]call LBACHS ; 调用转换
[*]mov dl, 0 ; 因为是a:所以为0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*]mov ah, 0x02 ; BIOS 读取扇区命令
[*]mov al, 0x01 ; 一个扇区
[*]<span />int 0x13 ; 调用中断
[*]nop
[*]pop cx
[*]pop bx
[*]pop ax
[*]add bx,200
[*]inc ax
[*]loop loopreadsec
[*]ret
[*];=============================================
[*]; 转换逻辑块访问为读取磁盘所使用的磁道,盘面,扇区
[*]; 相对扇区 = (逻辑扇区 / 每磁道扇区数) + 1
[*]; 相对盘面 = (逻辑扇区 / 每磁道扇区数) MOD 盘面数
[*]; 相对磁道 = 逻辑扇区 / (每磁道扇区数 * 盘面数)
[*];=============================================
[*]LBACHS:
[*] xor dx, dx ; dx = 0
[*] mov cx,18
[*] div cx ; div: ax/18 -> 商:ax 余数:dx
[*] inc dl ;sec ;
[*] mov cl, dl ;sector
[*] xor dx, dx ; dx = 0
[*] push bx
[*] mov bx,2
[*] div bx ; ax/2 -> 商:ax 余数:dx
[*] pop bx
[*] mov ch, al ; track
[*] mov dh, dl ; head
[*]ret
[*]<span />
[*];=============================================
[*];FindFile 查找文件名,并且装到0x500,显示Load Kernel.bin Success!
[*];=============================================
[*]FindFile:
[*]cld ;地址自动增加
[*]mov cx,224 ;根目录共有224个文件
[*]mov di,CATALOG ;目录放在7E00H的地方!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*].l_findfile:
[*]push cx
[*]lea si, ;?
[*]push di
[*]mov cx,11 ;8+3=0xb文件名和后缀长度
[*]repe cmpsb
[*]pop di
[*]je findfile_ok
[*]add di,32 ;开始找下1个文件
[*]pop cx
[*]loop .l_findfile
[*]mov ax, LoadKerFail ;失败
[*]mov bp, ax ; es:bp = 串地址
[*]mov cx, LoadKerFaillength ; cx = 串长度
[*]call PrintMsg
[*]ret
[*]<span />
[*]findfile_ok:
[*]pop cx
[*]add di,26 ;取文件占用的第一个簇号,即起始簇
[*]mov ax,
[*]add ax,31 ;簇转成扇区
[*]mov bx,KERNEL ;文件放在0x500!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*]call LBACHS ; 调用转换
[*]mov dl, 0 ; 因为是a:所以为0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[*]mov ah, 0x02 ; BIOS 读取扇区命令
[*]mov al, 0x03 ; 一个扇区,这里不应该只读一个扇区,应该根据文件大小来决定,等待修改!!!!!
[*]<span />int 0x13 ; 调用中断,内核放在0x1e00! ;在磁盘的位置?
[*]mov ax, LoadKerSuess ;成功
[*]mov bp, ax ; es:bp = 串地址
[*]mov cx, LoadKerlength ; cx = 串长度
[*]call PrintMsg
[*]ret
[*]<span />
[*];=============================================
[*];清屏
[*];=============================================
[*]Clrscr :
[*] mov ax,0x0600 ; 使用中断10h的功能6,实现卷屏,如果al=0则清屏
[*] mov cx,0x0000 ; 清屏
[*] mov dx,0x174f ; 卷屏至23,79
[*] mov bh,0 ; 使用颜色0来填充
[*] int 0x10 ; 调用10h中断
[*]ret
[*]<span />
[*];=============================================
[*];显示信息
[*];=============================================
[*]PrintMsg:
[*] mov ax, 01301h ; ah = 13, al = 01h
[*] mov bx, 000ch ; 页号为0(bh = 0) 黑底红字(bl = 0Ch,高亮)
[*] mov dl, 0
[*] mov dh, BYTE
[*] int 10h ; 10h 号中断
[*] add dh,1
[*] mov BYTE ,dh
[*]ret
[*]<span />
[*]BootMessage: db "Welcome to T's OS!",0x0D,0x0A
[*]Msglength equ $-BootMessage
[*]DB 0x00
[*]Kernel: db 'KERNEL BIN' ;8+3=11位;将来这里改成内核的文件名!!!!!!!!!!!!!
[*]LoadKerSuess: db 'Load Kernel.bin Success!',0x0D,0x0A
[*]LoadKerlength equ $-LoadKerSuess
[*]DB 0x00
[*]LoadKerFail: db 'Load Kernel.bin Fail!',0x0D,0x0A
[*]LoadKerFaillength equ $-LoadKerFail
[*]DB 0x00
[*]ProMessage: db "I'm in the Pro Mode!",0x0D,0x0A
[*]ProMsglength equ $-ProMessage
[*]DB 0x00
[*]NoLine DB 0x00
[*]times 510-($-$$) db 0 ; 填充剩下的空间,使生成的二进制代码恰好为512字节
[*]<span />
[*]dw 0xaa55 ; 结束标志
[*]<span />
[*];把这段代码用NASM编译一下:
[*];nasm boot.asm –o boot.bin
[*];应该把内核在pro模式下加载就对了!
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