引导启动程序之bootsect.s

2018-12-01 本文已影响0人 1f706595a1cd

1. P52，47~56

start :
    mov ax, #BOOTSEG             
    mov ds, ax
    mov ax, #INITSEG
    mov es, ax
    mov cx, #256
    sub si, si
    sub di, di
    rep               !  重复执行它的下一条语句movw，直到cx中的数值为0。这里是循环执行256次
    movw              !  以字节为单位，从源地址往目的地址搬移数据，si、di自增
    jmpi go,INITSEG   !  jmpi--段间跳转指令，CS = INITSEG，IP = go，即跳转到INITSEG:go处执行

标志寄存器EFlags

方向标志DF（Direction Flag），用于决定执行完一次串操作之后，变址寄存器ESI/EDI是加还是减

DF=0，自加
DF=1，自减

串操作

取串（LODS），存串（STOS）、移串（MOVS）
可以按照字节（B）、字（W）、双字（D）进行数据处理，

2. P53,62

扇区

一个扇区是512byte，setup 程序大约为 4 个扇区

段地址+偏移地址

x86处理器地址总线是20位，而内部数据总线、寄存器都是16位的。
如何用16位寄存器表示20位？物理地址=段地址 << 4 + 偏移地址
eg
ss = 0x9000，sp=0xff00，那么sp指向的地址是0x90000 + 0xff00 = 0x9ff00

3. P53，67

INT 0x13 磁盘服务程序

功能号0x00，复位驱动器

AH = 0X00，DL = 需要复位的驱动器号。
功能号0x02，读磁盘扇区到内存

AH = 0x02，AL = 需要读出的扇区数量；
CH = 磁道(柱面)号的低 8 位； CL = 开始扇区(0-5 位)，磁道号高 2 位(6-7)；
DH = 磁头号； DL = 驱动器号（如果是硬盘则位 7 要置位）；
es:bx 指向数据缓冲区；如果读取失败则 CF 标志置位

返回信息

传输成功：CF＝0，AH＝00H，AL＝传输的扇区数
传输失败：CF=1，AH＝状态代码（见下表）

01H — 非法命令	02H — 地址目标未发现	03H — 磁盘写保护(软盘)	05H — 复位失败(硬盘)
06H — 软盘取出(软盘)	07H — 错误的参数表(硬盘)	08H — DMA越界(软盘)	09H — DMA超过64K界限
0AH — 错误的扇区标志(硬盘)	0BH — 错误的磁道标志(硬盘)	0CH — 介质类型未发现(软盘)	0DH — 格式化时非法扇区号(硬盘)
0EH — 控制数据地址目标被发现(硬盘)	0FH — DMA仲裁越界(硬盘)	10H — 不正确的CRC或ECC编码	11H — ECC校正数据错(硬盘)
20H — 控制器失败	40H — 查找失败	80H — 磁盘超时(未响应)	AAH — 驱动器未准备好(硬盘)
BBH — 未定义的错误(硬盘)	CCH — 写错误(硬盘)	E0H — 状态寄存器错(硬盘)	FFH — 检测操作失败(硬盘)

功能号0x08，读取磁盘驱动器参数
AH = 0x08，DL = 驱动器号（如果是硬盘则要置位 7 为 1）
返回信息

如果出错则 CF 置位，并且 AH = 状态码。
AH = 0， AL = 0
BL = 驱动器类型（AT/PS2）
CH = 最大磁道号的低 8 位，CL = 每磁道最大扇区数(位 0-5)，最大磁道号高 2 位(位 6-7)
DH = 最大磁头数，DL = 驱动器数量
es:di 软驱磁盘参数表

4. P54，92~102

INT 0x10

CSDN

由 BIOS 对屏幕及显示器所提供的服务程序

    ! Print some inane message
    mov ah, #0x03       ! read cursor pos，AH=0x03，读取光标，为了获取光标当前的行列
    xor bh, bh           ！bh = 页号
    int 0x10               
    
    mov cx, #24
    mov bx, #0x0007     ! page 0, attribute 7 (normal)
    mov bp, #msg1
    mov ax, #0x1301     ! write string, move cursor
    int 0x10

读取光标是必要的，为了获取光标位置（DH、DL）

AH=3，读光标位置

BH = 页号
CH = 光标开始行
CL = 光标结束行
DH = 行
DL = 列
AH=13，表示显示字符串

ES:BP = 串地址
CX = 串长度
DH， DL = 起始行列
BH = 页号
BL = 07H，正常的黑底白字

P55，151~155

read_it:
    mov ax, es
    test ax, #0x0fff
die:    jne die         ! es must be at 64kB boundary
    xor bx, bx         ! bx is starting address within segment

test指令

test的解释（ Intel技术手册）

TEMP ← SRC1 AND SRC2 ;
　　SF ← MSB(TEMP) ;
IF TEMP = 0
　　THEN ZF ← 1 ;
　　ELSE ZF ← 0 ;
　　FI:
　　PF ← BitwiseXNOR(TEMP[0:7]);
　　CF ← 0 ;
　　OF ← 0 ;

对代码的解释
- test是进行位与操作，相与等于0，说明ax=es=0x1000，ZF=1
- JNE/JNZ都是ZF标志位为0时跳转，如果es在64kb处，则顺序执行；否则，死锁

子程序151~218

实现功能

该子程序将系统模块加载到内存地址 0x10000 处，并确定没有跨越 64KB 的内存边界。我们试图尽快地进行加载，只要可能，就每次加载整条磁道的数据

执行流程

read_it
- 检测读入的数据是否在内存地址64kB处
- 是，则执行rp_read；否，则死锁
rp_read
- 首先判断是否已经读完
- 是，返回调用处；否，执行ok1_read
ok1_read
- 取当前磁道的扇区数，计算是否超过64kB
- 是，计算能读取的最大值；否，执行ok2_read
ok2_read
- 执行读取操作（跳转到了read_track）
- 传输的扇区数存储在AL中，判断是否已经读完当前磁道的所有扇区
- 是，顺序执行，如果当前磁道是0，则磁道号+1，执行ok4_read;如果磁道号是1，则直接跳转到ok4_read；否，执行ok3_read
ok3_read
- 计算当前已读扇区数量，将读取位置存储在bx中
- 跳转到rp_read，继续读取
ok4_read
- 保存磁道号，清空ax
- 如果未读完，进入ok3_read；否则，调整基址跳转到rp_read
read_track
- 对通用寄存器压栈保护
- 设置要读取的驱动器号、磁道号、扇区，然后调用INT 0x13软件中断
- 调用正确，返回调用处；否则，执行bad_rt，驱动器复位，然后重新跳转执行read_track
kill_motor

关闭软驱的马达，这样我们进入内核后它处于已知状态，以后也就无须担心它了

子程序执行流图

8086寄存器

数据寄存器

AX (Accumulator)：累加寄存器，也称之为累加器；
BX (Base)：基地址寄存器；
CX (Count)：计数器寄存器；
DX (Data)：数据寄存器；

指针寄存器

SP (Stack Pointer)：堆栈指针寄存器；
BP (Base Pointer)：基指针寄存器；

变址寄存器

SI (Source Index)：源变址寄存器
DI (Destination Index)：目的变址寄存器；

控制寄存器

IP (Instruction Pointer)：指令指针寄存器；
FLAG：标志寄存器；

段寄存器：

CS (Code Segment)：代码段寄存器；
DS (Data Segment)：数据段寄存器；
SS (Stack Segment)：堆栈段寄存器；
ES (Extra Segment)：附加段寄存器