[分享][分享]软盘引导程序学习-Masm 实现
于渊自己动手写操作系统
自己用 masm 对照书中 ch4-b 的程式
有闲的朋友进来参考与指正........
.model tiny
.code
org 100h
BaseOfStack equ 0100h ; 调试状态下堆栈基地址(栈底, 从这个位置向低地址生长)
BaseOfLoader equ 09000h ; LOADER.BIN 被加载到的位置 ---- 段地址
OffsetOfLoader equ 0100h ; LOADER.BIN 被加载到的位置 ---- 偏移地址
RootDirSectors equ 14 ; 根目录占用空间
SectorNoOfRootDirectory equ 19 ; Root Directory 的第一个扇区号
start:
jmp short begin ; Start to boot.
nop ; 这个 nop 不可少
; 下面是 FAT12 磁盘的头
BS_OEMName DB 'ForrestY' ; OEM String, 必须 8 个字节
BPB_BytsPerSec DW 512 ; 每扇区字节数
BPB_SecPerClus DB 1 ; 每簇多少扇区
BPB_RsvdSecCnt DW 1 ; Boot 记录占用多少扇区
BPB_NumFATs DB 2 ; 共有多少 FAT 表
BPB_RootEntCnt DW 224 ; 根目录文件数最大值
BPB_TotSec16 DW 2880 ; 逻辑扇区总数
BPB_Media DB 0F0h ; 媒体描述符
BPB_FATSz16 DW 9 ; 每FAT扇区数
BPB_SecPerTrk DW 18 ; 每磁道扇区数
BPB_NumHeads DW 2 ; 磁头数(面数)
BPB_HiddSec DD 0 ; 隐藏扇区数
BPB_TotSec32 DD 0 ; 如果 wTotalSectorCount 是 0 由这个值记录扇区数
BS_DrvNum DB 0 ; 中断 13 的驱动器号
BS_Reserved1 DB 0 ; 未使用
BS_BootSig DB 29h ; 扩展引导标记 (29h)
BS_VolID DD 0 ; 卷序列号
BS_VolLab DB 'Tinix0.01 '; 卷标, 必须 11 个字节
BS_FileSysType DB 'FAT12 ' ; 文件系统类型, 必须 8个字节
begin:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, BaseOfStack
xor ah, ah ; ┐
xor dl, dl ; ├ 软驱复位
int 13h ; ┘
jmp @F
wSectorNo dw ?
wRootDirSizeForLoop dw ? ; Root Directory 占用的扇区数,
@@: ; 在循环中会递减至零.
mov ax,SectorNoOfRootDirectory ; 根目录的第一个磁区号 19
mov wSectorNo, ax
mov ax,RootDirSectors ; 根目录占用空间 14
mov wRootDirSizeForLoop,ax
;111-搜寻根目录表项 14 个-1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
LABEL_SEARCH_IN_ROOT_DIR_BEGIN:
mov ax,wRootDirSizeForLoop
cmp ax, 0 ; ┐
jz LABEL_NO_LOADERBIN ; ├ 判断根目录区是不是已经读完
dec ax ; ┘ 如果读完表示没有找到 LOADER.BIN
mov wRootDirSizeForLoop,ax
;111-搜寻根目录 14 个磁区-1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
;2222-将 cl(1) 个根目录磁区读入 es:bx 中-22222222222222222222222222222222222222
mov ax, BaseOfLoader
mov es, ax ; es <- BaseOfLoader
mov bx, OffsetOfLoader ; es:bx = BaseOfLoader:OffsetOfLoader
mov ax, wSectorNo ; ax <- Root Directory 中的某 Sector 号
mov cl, 1
call ReadSector
;2222-将 cl(1) 个根目录磁区读入 es:bx 中-22222222222222222222222222222222222222
;3333-搜寻根目录表项-1磁区16个档案记录(FDB)-0333333333333333333333333333333
jmp @F
LoaderFileName db "LOADER BIN", 0
@@:
cld ;当DF=0时，变址寄存器SI(和DI)增加1、2或4
mov si, offset LoaderFileName ; ds:si -> "LOADER BIN"
mov di, OffsetOfLoader ; es:di -> BaseOfLoader:0100
mov dx, 10h ; 1磁区=512 Bytes , 512/32=16=10h 个档案记录(FDB)
LABEL_SEARCH_FOR_LOADERBIN:
cmp dx, 0 ; ┐循环次数控制,
jz LABEL_GOTO_NEXT_SECTOR_IN_ROOT_DIR ; ├如果已经读完了一个 Sector,
dec dx ; ┘就跳到下一个 Sector
;3333-搜寻根目录表项-1磁区16个档案记录(FDB)-0333333333333333333333333333333
;4444-比对"LOADER BIN"-44444444444444444444444444444444444444444444444
mov cx, 11
LABEL_CMP_FILENAME:
cmp cx, 0
jz LABEL_FILENAME_FOUND ; 如果比较了 11 个字符都相等, 表示找到
dec cx
lodsb ; ds:si -> al
cmp al, byte ptr es:[di]
jz LABEL_GO_ON
jmp LABEL_DIFFERENT ; 只要发现不一样的字符就表明此根目录表项
; 不是我们要找的 LOADER.BIN
LABEL_GO_ON:
inc di
jmp LABEL_CMP_FILENAME ; 继续循环
;4444-比对"LOADER BIN"-44444444444444444444444444444444444444444444444
;3333-搜寻根目录表项-1磁区16个档案记录(FDB)-0333333333333333333333333333333
LABEL_DIFFERENT:
; 32 = 20h = 2 ^5 1 2345 (此 5 位元清 0 )
; 0168 0000 0001 0110 1000
; FFE0 and- 1111 1111 1110 0000
and di, 0FFE0h ; else ┐ di &= E0 为了让它指向本条目开头
add di, 20h ; │
mov si, offset LoaderFileName ; ├ di += 20h 下一个目录条目
jmp LABEL_SEARCH_FOR_LOADERBIN ; ┘
;3333-搜寻根目录表项-1磁区16个档案记录(FDB)-0333333333333333333333333333333
;111-搜寻根目录表项 14 个-1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
LABEL_GOTO_NEXT_SECTOR_IN_ROOT_DIR:
add wSectorNo, 1
jmp LABEL_SEARCH_IN_ROOT_DIR_BEGIN
;111-搜寻根目录表项 14 个-1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
LABEL_NO_LOADERBIN:
mov dh, 2 ; "No LOADER."
call DispStr ; 显示字符串
mov ax, 4c00h ; ┐
int 21h ; ┘没有找到 LOADER.BIN, 回到 DOS
;1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
LABEL_FILENAME_FOUND: ; 找到 LOADER.BIN 后便来到这里继续
@@:
jmp @B ; 代码暂时停在这里
;----------------------------------------------------------------------------
; 函数名: DispStr
;----------------------------------------------------------------------------
; 作用:
; 显示一个字符串, 函数开始时 dh 中应该是字符串序号(0-based)
DispStr:
jmp @F
BootMessage db "Booting " ; 9字节, 不够则用空格补齐. 序号 0
Message1 db "Ready. " ; 9字节, 不够则用空格补齐. 序号 1
Message2 db "No LOADER" ; 9字节, 不够则用空格补齐. 序号 2
@@:
mov ax, 9
mul dh
add ax, offset BootMessage
mov bp, ax ; ┐
mov ax, ds ; ├ ES:BP = 串地址
mov es, ax ; ┘
mov cx, 9 ; CX = 串长度
mov ax, 01301h ; AH = 13, AL = 01h
mov bx, 0007h ; 页号为0(BH = 0) 黑底白字(BL = 07h)
mov dl, 0
int 10h ; int 10h
ret
;----------------------------------------------------------------------------
; 函数名: ReadSector
;----------------------------------------------------------------------------
; 作用:
; 从第 ax 个 Sector 开始, 将 cl 个 Sector 读入 es:bx 中
ReadSector:
; -----------------------------------------------------------------------
; 怎样由扇区号求扇区在磁盘中的位置 (扇区号 -> 柱面号, 起始扇区, 磁头号)
; -----------------------------------------------------------------------
; 设扇区号为 x
; ┌ 柱面号 = y >> 1
; x ┌ 商 y ┤
; -------------- => ┤ └ 磁头号 = y & 1
; 每磁道扇区数 │
; └ 余 z => 起始扇区号 = z + 1
push bp
mov bp, sp
sub sp, 2 ; 辟出两个字节的堆栈区域保存要读的扇区数: byte [bp-2]
mov byte ptr [bp-2], cl
push bx ; 保存 bx
mov bl, byte ptr BPB_SecPerTrk ; bl: 除数
div bl ; y 在 al 中, z 在 ah 中
inc ah ; z ++
mov cl, ah ; cl <- 起始扇区号
mov dh, al ; dh <- y
shr al, 1 ; y >> 1 (其实是 y/BPB_NumHeads, 这里BPB_NumHeads=2)
mov ch, al ; ch <- 柱面号
and dh, 1 ; dh & 1 = 磁头号
pop bx ; 恢复 bx
; 至此, "柱面号, 起始扇区, 磁头号" 全部得到 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
mov dl, byte ptr BS_DrvNum ; 驱动器号 (0 表示 A 盘)
GoOnReading:
mov ah, 2 ; 读
mov al, byte ptr [bp-2] ; 读 al 个扇区
int 13h
jc GoOnReading ; 如果读取错误 CF 会被置为 1,
; 这时就不停地读, 直到正确为止
add sp, 2
pop bp
ret
;----------------------------------------------------------------------------
org start+01feh
sign dw 0aa55h
end start
