实验2

此次实验的基本内容是：

  1. 阅读《Linux 内核完全注释》的第 6 章，对计算机和 Linux 0.11 的引导过程进行初步的了解；
  2. 按照下面的要求改写 0.11 的引导程序 bootsect.s
  3. 有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序 setup.s。

改写 bootsect.s 主要完成如下功能：

  1. bootsect.s 能在屏幕上打印一段提示信息“XXX is booting…”，其中 XXX 是你给自己的操作系统起的名字，例如 LZJos、Sunix 等（可以上论坛上秀秀谁的 OS 名字最帅，也可以显示一个特色 logo，以表示自己操作系统的与众不同。）

改写 setup.s 主要完成如下功能：

  1. bootsect.s 能完成 setup.s 的载入，并跳转到 setup.s 开始地址执行。而 setup.s 向屏幕输出一行”Now we are in SETUP”。
  2. setup.s 能获取至少一个基本的硬件参数（如内存参数、显卡参数、硬盘参数等），将其存放在内存的特定地址，并输出到屏幕上。
  3. setup.s 不再加载 Linux 内核，保持上述信息显示在屏幕上即可。

Bootsect.s 简易版 :::info bootsect被存在第一个扇区内（引导磁盘 0磁道 0磁头 第一个扇区）会由bios程序将其加载到内存0x7c0处，bootsect在执行时会把自己移动到0x90000的地方，然后再加载setup（0磁道第二个扇区）到紧跟着他的后面0x90200（bootsect有512字节） :::

  1. SETUPLEN=2
  2. SETUPSEG=0x07e0        !0x7c00+0200
  3. entry _start
  4. _start:
  5.     mov ah,#0x03    !读光标位置
  6.     xor bh,bh
  7.     int 0x10
  8.     mov cx,#36        !传入的字符串长度
  9.     mov bx,#0x0007    !页号和属性：BL=07黑白
  10.     mov bp,#msg1    !偏移地址
  11.     mov ax,#0x07c0    !段地址还是当前
  12.     mov es,ax
  13.     mov ax,#0x1301    !显示字符串
  14.     int 0x10
  15. load_setup:
  16.     mov dx,#0x0000    !从0磁道0驱动器读
  17.     mov cx,#0x0002    !扇区号2和柱面号（磁道）0
  18.     mov bx,#0x0200    !设置读入的内存地址：BOOTSEG+address = 512，BX表示偏移512字节
  19.     mov ax,#0x0200+SETUPLEN    !AL:读入的扇区个数
  20.     int 0x13
  21.     jnc ok_load_setup !读成功 ⇒ AH = 00H， AL = 读取的扇区数，CF = 0
  22.     mov dx,#0x0000
  23.     mov ax,#0x0000
  24.     int 0x13        !磁盘复位
  25.     jmp load_setup
  26. ok_load_setup:
  27.     jmpi    0,SETUPSEG
  28. msg1:
  29.     .byte   13,10
  30.     .ascii  "Hello OS world, my name is LZJ"
  31.     .byte   13,10,13,10
  32. .org 510
  33. boot_flag:
  34.     .word   0xAA55

INT0x10
INT 10H 是由 BIOS 对屏幕及显示器所提供的服务程序，使用 INT 10H 中断服务程序时，先指定 AH 寄存器为下表编号其中之一，该编号表示欲调用的功用，而其他寄存器的详细说明，参考表后文字，当一切设定好之后再调用 INT 10H。
读光标位置：

  • 　　功能号：AH = 03H
  • 　　传入参数：BH = 页号
  • 　　返回参数：
    • CH = 光标起始行
    • CL = 光标结束行
    • DH/DL = 行/列　

显示字符串：

  • 　　功能号：AH = 13H
  • 　　输入参数：
    • ES:BP = 字符串地址
    • AL = 写方式（0~3）
    • CX = 字符串长度
    • DH/DL = 起始行/列
    • BH/BL = 页号/属性 :::info int 0x13中断向量所指向的中断服务程序实质上就是磁盘服务程序。
      用途：将指定扇区的代码加载到内存的指定位置。
      因此，在使用int 0x13中断时要将参数传递给服务程序：例如：将指定扇区和加载的内存位置传递给服务程序 :::

INT 0x13
读磁盘扇区：　　

  • 功能号：AH = 02H
  • 调用参数：AL = 扇区数
  • CX中的0~5位代表扇区号，CX中的6~15位代表柱面号（其中，CL的6~7为柱面数的高两位，CH存低8位）
  • DH/DL = 磁头号/驱动器号
  • ES:BX = 数据缓冲区地址
  • 返回参数：
    • 读成功 ⇒ AH = 00H， AL = 读取的扇区数，CF = 0
    • 读失败 ⇒ AH = 错误码

磁盘复位：

  • 功能号：AH = 00H
  • 调用参数：DL = 驱动器号 （00H~7FH为软盘；80H~0FFH为硬盘）
  • 返回参数：读成功 ⇒ AH = 00H， CF = 0
  • 读失败 ⇒ AH = 错误码

setup.s 将获得硬件参数放在内存的 0x90000 处。原版 setup.s 中已经完成了光标位置、内存大小、显存大小、显卡参数、第一和第二硬盘参数的保存。
用ah=#0x03 调用 0x10中断可以读出光标的位置，用 ah=#0x88调用0x15 中断可以读出内存的大小。有些硬件参数的获取要稍微复杂一些，如磁盘参数表。在 PC 机中 BIOS 设定的中断向量表中 int 0x41的中断向量位置(4*0x41 = 0x0000:0x0104)存放的并不是中断程序的地址，而是第一个硬盘的基本参数表。第二个硬盘的基本参数表入口地址存于 int 0x46中断向量位置处。每个硬盘参数表有 16 个字节大小。