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Computer Startup process

上一篇:http://t.csdn.cn/XfUKt 讲到这个启动设备的第一个扇区:引导扇区。那么引导扇区的代码长什么样子?

这里得看引导扇区代码源文件bootsect.s(.s后缀文件为用汇编语言编写的源代码文件)。

另外为什么是用汇编语言写的?

为什么用底层的汇编语言,而不用对应上更高级的C语言,因为如果是C语言,它是编译型语言,要经过编译。而编译的过程中可能就会出现一些我们无法控制的事情。比如int i,我们是无法用C语言去控制i存放的地址哪个位置。而汇编可以。汇编的指令都会变成真正的机器指令

bootsect.s形成的机器指令最后就会实现在引导扇区上。

BOOTSEG: boot-sector的初始地址(通电后的初始地址)

INITSEG:bootsect把自身搬运到0x90000

SETUPSEG:setup模块被加载到 0x90200

.globl begtext,begdata,begbss,endtext,enddata,endbss  
// .globl用于定义随后的标识符是外部或者全局的,全局标识符,供ld86链使用
.text  //文本段
begtext:
.data  //数据段
begdata:
.bss   //未初始化数据段
begbss:// BOOTSEG  = 0x07c0    // 0x就是16进制        
// INITSEG  = INITSEC           
// SETUPSEG = 0x9020entry start             // 关键字entry告诉链接器“程序入口”
start:mov ax, #BOOTSEG    mov ds, ax     // mov 变量A 变量B  将变量B的值赋给变量Amov ax, #INITSEC    mov es, ax     // ds 7c0    es 9000mov cx, # 256                      // 循环控制字节,512字节sub si, si          sub di,di      // 这里的值都等于0
// sub是减的意思,这里自己减自己,结果都为0  si清零,ds:si即0x07c00  di清零,es:si即0x90000rep    movw                        // 循环直到cx==0,将ds:si复制到es:di,0x07c0:0x0000移动256位到0x9000 :0x0000jmpi   go, INITSEC                 // 跳转到go标志处(一个标号地址),jmp是跳转,加i,jmpi是间接跳转,go是后面的一个标志,INITSEC即INITSEC【CPU就会跳到 0x9000:go】,INITSEG 是段地址,go 是偏移地址。

0x13是BIOS读磁盘扇区的中断:ah=0x02-读磁盘,al=扇区数量(SETUPLEN=4),ch=柱面号,cl=开始扇区,dh=磁头号,dl=驱动器号,es:bx=内存地址。

go: mov    ax,cs          // cs就是INITSEC=0x9000mov    ds,axmov    es,axmov    ss,ax          // cs = ds = es = ss = 0x9000mov    sp,#0xFF00     // es:sp = 0x9000:0xff00    load_setup:mov    dx,#0x0000            // 动器号(DL)0,磁头号(DH)0mov    cx,#0x0002            // 起始扇区号2(从这里开始读), 磁道号0mov    bx,#0x0200            // 偏移地址0x200mov    ax,#0x0200+SETUPLEN   // AH=0x02,al(SETUPLEN=4) ,这里就是从第二个扇区开始读4个扇区int    0x13                  // BIOS中断jnc    ok_load_setup         // CF=0操作成功,CF=1操作失败。若CF为0则重载mov    dx,#0x0000            // 需要复位的驱动器号=DL=0mov    ax,#0x0000            // 复位int    0x13                  // 复位磁盘j    load_setup              // 重读

读入setup模块后:ok_load_setup

SYSSEG = 0x1000

ok_load_setup:        // 载入setup模块mov dl,#0x00      // 驱动器号为0,说明是软盘mov ax,#0x0800    // AH=8获取磁盘参数int 0x13mov ch,#0x00               mov sectors,cx  mov ah,#0x03        xor bh,bhint 0x10          // 读光标mov cx,#24        // cx为24,表示输出24个字符mov bx,#0x0007    // 7是显示属性mov bp,#msg1mov ax,#0x1301    int 0x10          // 显示字符mov ax,#SYSSEG    // 0X1000mov es,ax         // es=0x1000call read_it      // 读入system模块jmpi 0,SETUPSEG   // 跳入0x9020:0x0000执行setup.s,cs跳四位为0x9020    

比如

msg1: .byte 13,10.ascii "Loading system...".byte 13,10,13,10

我们也可以改的,把这里的Loading system...比如改成My OS,那么就需要把cx的输出字符数调成我们这里要输出的字符数,而这个loading system...是cx为24个字符,按ASCII的规则数一下即可。其他就没有需要改的。

读入system模块

read_it(system模块可能很大,需跨磁道,ENDSEG=SYSSEG+SYSSIZE,其中SYSSIZE=0x8000该变量可在编译操作系统时,根据image大小设定)

read_it: mov ax,escmp ax,#ENDSEGjb ok1_readret
ok1_read:mov ax,sectorssub ax,sread      // sread是当前磁道已读扇区,ax是未读扇区call read_track   // 读磁道

引导扇区末尾

BIOS用以识别引导扇区

.org 510.word 0xAA55  // 扇区的最后两个字节 

这里就跳回setup执行最后的语句:jmpi 0,SETUPSEG(IP只成0,cs=SETUPSEG 0x9000,然后cs跳四位为0x9020,最后结果:0x9020:0x0000,控制器交给setup.s)

这里bootsect.s就执行结束了,接下来就是setup.s。

学习参考:

https://www.bbsmax.com/A/Gkz1qNj6zR/

https://www.xiaolincoding.com/

【哈工大】操作系统 李治军


文章转载自:
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