《一个64位操作系统的设计与实现》学习实践3-boot加载loader

1.boot.asm源码开发，编写一个能加载loader的boot。

root@ubuntu:~# vi boot.asm

 org 0x7c00  BaseOfStack equ 0x7c00BaseOfLoader  equ 0x1000
OffsetOfLoader  equ 0x00RootDirSectors  equ 14
SectorNumOfRootDirStart equ 19
SectorNumOfFAT1Start    equ 1
SectorBalance   equ 17  jmp short Label_StartnopBS_OEMName  db  'MINEboot'BPB_BytesPerSec dw  512BPB_SecPerClus   db  1BPB_RsvdSecCnt dw  1BPB_NumFATs    db  2BPB_RootEntCnt dw  224BPB_TotSec16 dw  2880BPB_Media   db  0xf0BPB_FATSz16 dw  9BPB_SecPerTrk  dw  18BPB_NumHeads  dw  2BPB_HiddSec    dd  0BPB_TotSec32   dd  0BS_DrvNum  db  0BS_Reserved1   db  0BS_BootSig db  0x29BS_VolID    dd  0BS_VolLab  db  'boot loader'BS_FileSysType   db  'FAT12   'Label_Start:mov ax, csmov   ds, axmov   es, axmov   ss, axmov   sp, BaseOfStack;=======  clear screenmov ax, 0600hmov    bx, 0700hmov    cx, 0mov    dx, 0184fhint   10h;=======  set focusmov    ax, 0200hmov    bx, 0000hmov    dx, 0000hint    10h;=======  display on screen : Start Booting......mov  ax, 1301hmov    bx, 000fhmov    dx, 0000hmov    cx, 10push  axmov   ax, dsmov   es, axpop   axmov   bp, StartBootMessageint 10h;=======  reset floppyxor ah, ahxor   dl, dlint   13h;=======  search loader.binmov    word    [SectorNo], SectorNumOfRootDirStartLable_Search_In_Root_Dir_Begin:cmp   word    [RootDirSizeForLoop],   0jz Label_No_LoaderBindec   word    [RootDirSizeForLoop]    mov ax, 00hmov  es, axmov   bx, 8000hmov    ax, [SectorNo]mov   cl, 1call   Func_ReadOneSectormov   si, LoaderFileNamemov   di, 8000hcldmov dx, 10hLabel_Search_For_LoaderBin:cmp   dx, 0jz Label_Goto_Next_Sector_In_Root_Dirdec   dxmov   cx, 11Label_Cmp_FileName:cmp    cx, 0jz Label_FileName_Founddec cxlodsb cmp al, byte    [es:di]jz   Label_Go_Onjmp  Label_DifferentLabel_Go_On:inc  dijmp   Label_Cmp_FileNameLabel_Different:and   di, 0ffe0hadd   di, 20hmov  si, LoaderFileNamejmp   Label_Search_For_LoaderBinLabel_Goto_Next_Sector_In_Root_Dir:add    word    [SectorNo], 1jmp    Lable_Search_In_Root_Dir_Begin;=======   display on screen : ERROR:No LOADER FoundLabel_No_LoaderBin:mov ax, 1301hmov    bx, 008chmov    dx, 0100hmov    cx, 21push  axmov   ax, dsmov   es, axpop   axmov   bp, NoLoaderMessageint  10hjmp  BaseOfLoader:OffsetOfLoader;=======  found loader.bin name in root director structLabel_FileName_Found:mov   ax, RootDirSectorsand   di, 0ffe0hadd   di, 01ahmov cx, word    [es:di]push cxadd   cx, axadd   cx, SectorBalancemov    ax, BaseOfLoadermov es, axmov   bx, OffsetOfLoadermov   ax, cxLabel_Go_On_Loading_File:push axpush  bxmov   ah, 0ehmov  al, '.'mov    bl, 0fhint  10hpop  bxpop   axmov   cl, 1call   Func_ReadOneSectorpop   axcall  Func_GetFATEntrycmp ax, 0fffhjz Label_File_Loadedpush   axmov   dx, RootDirSectorsadd   ax, dxadd   ax, SectorBalanceadd    bx, [BPB_BytesPerSec]jmp    Label_Go_On_Loading_FileLabel_File_Loaded:jmp   $;=======    read one sector from floppyFunc_ReadOneSector:push  bpmov   bp, spsub   esp,    2mov    byte    [bp - 2],   clpush  bxmov   bl, [BPB_SecPerTrk]div  blinc   ahmov   cl, ahmov   dh, alshr   al, 1mov    ch, aland   dh, 1pop    bxmov   dl, [BS_DrvNum]
Label_Go_On_Reading:mov ah, 2mov    al, byte    [bp - 2]int 13hjc   Label_Go_On_Readingadd  esp,    2pop    bpret;=======    get FAT EntryFunc_GetFATEntry:push  espush  bxpush  axmov   ax, 00mov   es, axpop   axmov   byte    [Odd],  0mov    bx, 3mul    bxmov   bx, 2div    bxcmp   dx, 0jz Label_Evenmov   byte    [Odd],  1Label_Even:xor dx, dxmov   bx, [BPB_BytesPerSec]div    bxpush  dxmov   bx, 8000hadd    ax, SectorNumOfFAT1Startmov cl, 2call   Func_ReadOneSectorpop   dxadd   bx, dxmov   ax, [es:bx]cmp  byte    [Odd],  1jnz    Label_Even_2shr ax, 4Label_Even_2:and   ax, 0fffhpop    bxpop   esret;=======    tmp variableRootDirSizeForLoop  dw  RootDirSectors
SectorNo        dw  0
Odd         db  0;=======    display messagesStartBootMessage:   db  "Start Boot"
NoLoaderMessage:    db  "ERROR:No LOADER Found"
LoaderFileName:     db  "LOADER  BIN",0;=======    fill zero until whole sectortimes   510 - ($ - $$)  db  0dw 0xaa55

2.重新编译boot.asm，生成boot.bin二进制文件。

root@ubuntu:~# nasm boot.asm -o boot.bin

3.重新把boot.bin二进制文件写进boot.img软盘里面。

root@ubuntu:~# dd if=boot.bin of=boot.img  bs=512 count=1 conv=notrunc

4.启动bochs测试boot功能。

root@ubuntu:~# bochs -f bochsconfig
========================================================================Bochs x86 Emulator 2.6.9Built from SVN snapshot on April 9, 2017Compiled on Mar 28 2019 at 10:03:12
========================================================================
00000000000i[      ] LTDL_LIBRARY_PATH not set. using compile time default '/usr/local/lib/bochs/plugins'
00000000000i[      ] BXSHARE not set. using compile time default '/usr/local/share/bochs'
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1253220
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_usb_common.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1253ba0
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_unmapped.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x12543a0
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_biosdev.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1254ce0
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_speaker.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1255ad0
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_extfpuirq.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1256310
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_parallel.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x1257f20
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_serial.so
00000000000i[      ] lt_dlhandle is 0x125c2d0
00000000000i[PLUGIN] loaded plugin libbx_iodebug.so
00000000000i[      ] reading configuration from bochsconfig
------------------------------
Bochs Configuration: Main Menu
------------------------------This is the Bochs Configuration Interface, where you can describe the
machine that you want to simulate.  Bochs has already searched for a
configuration file (typically called bochsrc.txt) and loaded it if it
could be found.  When you are satisfied with the configuration, go
ahead and start the simulation.You can also start bochs with the -q option to skip these menus.1. Restore factory default configuration
2. Read options from...
3. Edit options
4. Save options to...
5. Restore the Bochs state from...
6. Begin simulation
7. Quit nowPlease choose one: [6] 6

因为还没有加载loader.bin，所以会打印报错信息。

5.编写loader.asm源码

org  10000hmov   ax, csmov   ds, axmov   es, axmov   ax, 0x00mov ss, axmov   sp, 0x7c00;=======   display on screen : Start Loader......mov   ax, 1301hmov    bx, 000fhmov    dx, 0200h       ;row 2mov   cx, 12push  axmov   ax, dsmov   es, axpop   axmov   bp, StartLoaderMessageint   10hjmp  $;=======    display messagesStartLoaderMessage: db  "Start Loader"

6.编译源码loader.asm，生成loader.bin二进制文件

root@ubuntu:~# nasm loader.asm -o loader.bin

7.加载loader.bin到boot.img的软盘中。

root@ubuntu:~# mount boot.img /media/ -t vfat -o loop
root@ubuntu:~# cp loader.bin /media/
root@ubuntu:~# sync
root@ubuntu:~# umount /media/

8.重新运行bochs虚拟机。

root@ubuntu:~# bochs -f bochsconfig

9. Ctrl + C ===》exit ，退出bochs虚拟机

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预留

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