x86汇编从实模式到保护模式-程序加载器

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;文件名：Program_Loader.asm
;文件说明：硬盘主引导扇区代码(加载程序)
;创建日期：2021-11-1;用户程序起始逻辑扇区号
;段
;Main:
;设置堆栈
;计算用户程序加载的段地址
;设置程序读取的上文(先读取一个扇区，获取基本信息)
;利用基本信息，计算程序的总扇区数
;(若剩余扇区数>0)读取剩余扇区
;重置段表
;跳转至用户程序入口
;
;
application equ 10                             ;用户程序所在扇区号
section app_load align=16 vstart=0x7c00;设置堆栈指针
mov ax,0
mov ss,ax
mov sp,0x0;设置用户程序加载位置
mov ax,[cs:phy_base]                          ;低位
mov dx,[cs:phy_base+0x2]                      ;高位
mov bx,0x10
div bx
mov ds,ax                                     ;ds与es指向用户程序加载位置
;mov es,ax;读取一个扇区大小的用户程序
mov di,0                                      ;扇区读取目标地址ds:di
mov si,application                            ;需读取扇区号
call read_HardDisk_0                          ;开始读取;计算用户程序大小
mov dx,[0x2]                                  ;用户程序大小高地址
mov ax,[0x0]                                  ;用户程序大小低地址
mov bx,512                                    ;一个扇区大小
div bx                                        ;ax为商，dx为余
cmp dx,0x0                                    ;ax：所占用完整的扇区数
jnz @1                                        ;dx为0，则共需读取ax个扇区(别忘了已经读取过一个扇区)
dec ax                                        ;dx不为0，则共需读取ax+1个扇区(别忘了已经读取过一个扇区);判断用户程序所占扇区大小
@1:                                           ;若ax为0，则无需再读取
cmp ax,0
jz re_entrymov cx,ax                                     ;读取剩余扇区的程序
@2:                                           ;此时di=512，ds=0x10000
inc si                                        ;si为需读取扇区号
call read_HardDisk_0                          ;读取第si个扇区
loop @2;用户程序读取完毕;用户程序起始地址：0x10000
re_entry:                                     ;重置用户程序代码入口
mov dx,[0x8]                                  ;代码段入口高地址
mov ax,[0x6]                                  ;代码段入口低地址
call translaion_address                       ;返回段地址ax
mov [0x6],ax                                  ;重写程序入口段基址mov di,  0xc                                  ;段基址重定位表首地址
mov cx,[0xa]                                  ;需重置段基址数量
re_section:
mov dx,[di+0x2]                               ;代码段入口高地址
mov ax,[di]                                   ;代码段入口低地址
call translaion_address                       ;返回段地址ax
mov [di],ax                                   ;重写程序入口段基址
add di,4                                      ;下一需重定位段基址
loop re_sectionjmp far [0x4]                                ;跳转至用户程序入口
;----------------------------------------------------------------------------------
;硬盘读取
read_HardDisk_0:                              ;si为所需扇区号;ds:di为目标地址
push cxmov al,0x1                                    ;读取扇区数
mov dx,0x1f2                                  ;0x01f2端口
out dx,al
inc dx;0x01f3端口,0x01f4端口,0x01f5端口,0x01f6端口
;LBA地址0~7,LBA地址8~15,LBA地址16~23,LBA地址24~27
;0~27：LBA28逻辑扇区
;28~31：
;28:[0:主硬盘/1:从硬盘]
;29~31:[101:CHS/111:LBA]mov ax,si
out dx,al                                     ;0x01f3端口，LBA地址0~7
inc dxmov al,0x0
out dx,al                                     ;0x01f4端口，LBA地址8~15
inc dxout dx,al                                     ;0x01f5端口，LBA地址16~23
inc dxmov al,0xe0
out dx,al                                     ;0x01f6端口，LBA地址24~27
inc dx                                        ;28~31，模式设置mov al,0x20
out dx,al                                     ;0x01f7端口，向端口写入0x20(写命令);等待硬盘数据准备
wait_:
in al,dx                                      ;0x01f7端口为状态寄存器
and al,0x88                                   ;留下第7位,第4位
cmp al,0x8                                    ;第7位为0表示不忙，第4位为1表示数据以准备好
jnz wait_mov dx,0x1f0                                  ;数据传送端口
mov cx,256;开始读取硬盘                                 ;读取字数
read_:
in ax,dx
mov [di],ax
inc di
inc di
loop read_pop cxret
;--------------------------------------------------------------------------------------
translaion_address:                           ;输入;dx为16位高地址(2B);ax为16位低地址(2B);phy_base=0x10000(4B)
add ax,[cs:phy_base]                          ;低位相加,CF进位
adc dx,[cs:phy_base+0x2]                     ;高位相加,加上CF进位,由此完成32位加法;此时dx:ax为内存中入口点代码段起始地址;8086中仅有20位地址线(前20位有效);所以dx:ax仅有20位有效;因为ax有16位有效;于是dx虽有16位，dx仅有最后4位有效;只取20位中高16位作为段地址
shl dx,12                                     ;dx低4位放于高4位返回
shr ax,4                                      ;保留ax高12位放于低12位返回
add ax,dx                                     ;返回段地址axret
;----------------------------------------------------------------------------------
phy_base dd 0x10000                           ;用户程序加载位置，16字节对齐
db 510-($-$$) dup(0)                          ;补充满一个扇区
db 0x55,0xaa

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