Day3——自制操作系统

INT 0x13 函数

• 磁盘读、写、扇区检验，以及寻道
• 需要输入的参数：

  AH=0x02;（读盘）
  AH=0x03;（写盘）
  AH=0x04;（校验）
  AH=0x0c;（寻道）
  AL=处理对象的扇区数；（只能同时处理连续的扇区）
  CH=柱面号 &0xff；
  CL=扇区号（0-5位）|（柱面号&0x300）>>2；
  DH=磁头号；
  DL=驱动器号；
  ES:BX=缓冲地址；(校验及寻道时不使用)

• 返回值：

  FLAGS.CF == 0; 没有错误，AH == 0
  FLAGS.CF == 1; 有错误，错误号码存入AH内（与重置(reset)功能一样）

寄存器

• CH、CL、DH、DL分别是柱面号、扇区号、磁头号、驱动器号
• 驱动器：在有多个软盘驱动器的时候，用磁盘驱动器号来指定从哪个驱动器的软盘上读取数据。现在的电脑，基本都只有1个软盘驱动器，而以前一般都是2个。既然现在只有一个，那不用多想，指定0号就行了。

软盘

• 结构：
  
• 柱面：一圈一圈的那个就是
• 磁头：既可以从软盘正面接触磁盘，也可以从软盘背面接触磁盘。软盘磁盘是两面都能记录数据的，因此我们有正面和反面两个磁头，分别是磁头0号和磁头1号。
• 扇区：软盘分为18份，每一份称为一个扇区
• 含有IPL的启动区，位于C0-H0-S1（柱面0，磁头0，扇区1的缩写），下一个扇区是C0-H0-S2

缓冲区地址

• 附加段寄存器ES
• 一个BX只能表示0~0xffff，也就是0~65535，最大64K
• 之后引入的EBX，可以处理4G内存
• MOV AL, [ES:BX]：ES×16+BX
• 在代码中指定了ES=0x0820，BX=0。所以软盘的数据将被装载到内存中0x8200到0x83ff的地方，0x8000～0x81ff这512字节是留给启动区的，要将启动区的内容读到那里。
• 段寄存器DS
• MOV AL, [SI]相当于MOV AL, [DS:SI]
• DS必须预先指定为0，否则地址的值就要加上这个数的16倍，就会读写到其他的地方，引起混乱

代码

• ipl.nas

  ; haribote-ipl
  ; TAB=4
  
  		ORG		0x7c00			; 指明程序的装载地址
  
  ; 以下的记述用于标准FAT12格式的软盘
  
  		JMP		entry
  		DB		0x90
  		DB		"HARIBOTE"		; 引导扇区的名称，随意写，8字节
  		DW		512			    ; 每个扇区的大小，必须是512
  		DB		1			    ; 簇（cluster）的大小，必须为1
  		DW		1			    ; FAT起始位置，一般从第一个扇区开始
  		DB		2			    ; FAT的个数，必须为2
  		DW		224			    ; 根目录大小，一般设置成224
  		DW		2880		    ; 磁盘的大小，必须为2880扇区
  		DB		0xf0		    ; 磁盘的种类，必须为0xf0
  		DW		9			    ; FAT的长度，必须是9扇区
  		DW		18			    ; 1个磁道（track）有几个扇区，必须是18
  		DW		2			    ; 磁头数，必须为2
  		DD		0			    ; 因为不使用分区，所以必须是0字节
  		DD		2880			; 重写一次磁盘大小，4字节
  		DB		0,0,0x29		; 意义不明，固定
  		DD		0xffffffff		; 卷标号
  		DB		"HARIBOTEOS "	; 磁盘名称，11字节
  		DB		"FAT12   "		; 磁盘格式名称，8字节
  		RESB		18			; 空出18字节
  
  ; 核心程序
  
  entry:
  		MOV		AX,0			; 初始化寄存器
  		MOV		SS,AX
  		MOV		SP,0x7c00
  		MOV		DS,AX           ; 段寄存器初始化为0
  
  ; 僨傿僗僋傪撉傓
  
  		MOV		AX,0x0820
  		MOV		ES,AX           ; 指定附加段地址寄存器的值0x0820
  		MOV		CH,0			; 柱面0
  		MOV		DH,0			; 磁头0
  		MOV		CL,2			; 扇区2
  
  		MOV		AH,0x02			; AH=0x02: 读盘
  		MOV		AL,1			; 1个扇区
  		MOV		BX,0            ; 指定基址寄存器的值0
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 调用磁盘BIOS
  		JC		error           ; 如果进位标志是1的话，就跳转
  
  ; fin 中让CPU停止，进入等待模式，并不断循环
  fin:
  		HLT						; 让CPU停止，等待指令
  		JMP		fin				; 无限循环
  
  error:
  		MOV		SI,msg
  
  ; 不断累加SI中的地址，并从中读取内容。当内容不等于0时，调用中断显示字符，然后重复本步骤；
  ; 当内容为0时，跳转到fin
  putloop:
  		MOV		AL,[SI]
  		ADD		SI,1			; 给SI加1
  		CMP		AL,0
  		JE		fin
  		MOV		AH,0x0e			; 显示一个文字
  		MOV		BX,15			; 指定字符颜色
  		INT		0x10			; 调用显卡BIOS
  		JMP		putloop
  
  msg:
  		DB		0x0a, 0x0a		; 换行2次
  		DB		"load error"
  		DB		0x0a			; 换行
  		DB		0
  
  		RESB	0x7dfe-$		; 填写0x00，直到0x001fe
  
  		DB		0x55, 0xaa
  
  

试错

• 如果软盘不能读取数据，重试几次，如果一直重试下去，要是磁盘真的坏了，程序就会陷入死循环
• 部分代码：
  
• 完整代码：

  ; haribote-ipl
  ; TAB=4
  
  		ORG		0x7c00			; 指明程序的装载地址
  
  ; 以下的记述用于标准FAT12格式的软盘
  
  		JMP		entry
  		DB		0x90
  		DB		"HARIBOTE"		; 引导扇区的名称，随意写，8字节
  		DW		512			    ; 每个扇区的大小，必须是512
  		DB		1			    ; 簇（cluster）的大小，必须为1
  		DW		1			    ; FAT起始位置，一般从第一个扇区开始
  		DB		2			    ; FAT的个数，必须为2
  		DW		224			    ; 根目录大小，一般设置成224
  		DW		2880		    ; 磁盘的大小，必须为2880扇区
  		DB		0xf0		    ; 磁盘的种类，必须为0xf0
  		DW		9			    ; FAT的长度，必须是9扇区
  		DW		18			    ; 1个磁道（track）有几个扇区，必须是18
  		DW		2			    ; 磁头数，必须为2
  		DD		0			    ; 因为不使用分区，所以必须是0字节
  		DD		2880			; 重写一次磁盘大小，4字节
  		DB		0,0,0x29		; 意义不明，固定
  		DD		0xffffffff		; 卷标号
  		DB		"HARIBOTEOS "	; 磁盘名称，11字节
  		DB		"FAT12   "		; 磁盘格式名称，8字节
  		RESB		18			; 空出18字节
  
  ; 核心程序
  
  entry:
  		MOV		AX,0			; 初始化寄存器
  		MOV		SS,AX
  		MOV		SP,0x7c00
  		MOV		DS,AX           ; 段寄存器初始化为0
  
  ; 僨傿僗僋傪撉傓
  
  		MOV		AX,0x0820
  		MOV		ES,AX           ; 指定附加段地址寄存器的值0x0820
  		MOV		CH,0			; 柱面0
  		MOV		DH,0			; 磁头0
  		MOV		CL,2			; 扇区2
  
          MOV     SI,0            ; 记录失败次数的寄存器
  retry:
  		MOV		AH,0x02			; AH=0x02: 读盘
  		MOV		AL,1			; 1个扇区
  		MOV		BX,0            ; 指定基址寄存器的值0
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 调用磁盘BIOS
  		JNC		fin				; 没出错的话跳转到fin，进位标志是0的话就跳转
  		ADD		SI,1			; 出错往SI加1
  		CMP		SI,5			; 比较SI和5
  		JAE		error			; SI >= 5时，跳转到error；JAE大于或等于时跳转
  		MOV		AH,0x00         ; 系统复位”。它的功能是复位软盘状态，再读一次。
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 重置驱动器
  		JMP		retry
  
  ; fin 中让CPU停止，进入等待模式，并不断循环
  fin:
  		HLT						; 让CPU停止，等待指令
  		JMP		fin				; 无限循环
  
  error:
  		MOV		SI,msg
  
  ; 不断累加SI中的地址，并从中读取内容。当内容不等于0时，调用中断显示字符，然后重复本步骤；
  ; 当内容为0时，跳转到fin
  putloop:
  		MOV		AL,[SI]
  		ADD		SI,1			; 给SI加1
  		CMP		AL,0
  		JE		fin
  		MOV		AH,0x0e			; 显示一个文字
  		MOV		BX,15			; 指定字符颜色
  		INT		0x10			; 调用显卡BIOS
  		JMP		putloop
  
  msg:
  		DB		0x0a, 0x0a		; 换行2次
  		DB		"load error"
  		DB		0x0a			; 换行
  		DB		0
  
  		RESB	0x7dfe-$		; 填写0x00，直到0x001fe
  
  		DB		0x55, 0xaa
  

读到18扇区

• 如果要读取下一扇区，只需给CL加1，给ES加上0x20

  ; haribote-ipl
  ; TAB=4
  
  		ORG		0x7c00			; 指明程序的装载地址
  
  ; 以下的记述用于标准FAT12格式的软盘
  
  		JMP		entry
  		DB		0x90
  		DB		"HARIBOTE"		; 引导扇区的名称，随意写，8字节
  		DW		512			    ; 每个扇区的大小，必须是512
  		DB		1			    ; 簇（cluster）的大小，必须为1
  		DW		1			    ; FAT起始位置，一般从第一个扇区开始
  		DB		2			    ; FAT的个数，必须为2
  		DW		224			    ; 根目录大小，一般设置成224
  		DW		2880		    ; 磁盘的大小，必须为2880扇区
  		DB		0xf0		    ; 磁盘的种类，必须为0xf0
  		DW		9			    ; FAT的长度，必须是9扇区
  		DW		18			    ; 1个磁道（track）有几个扇区，必须是18
  		DW		2			    ; 磁头数，必须为2
  		DD		0			    ; 因为不使用分区，所以必须是0字节
  		DD		2880			; 重写一次磁盘大小，4字节
  		DB		0,0,0x29		; 意义不明，固定
  		DD		0xffffffff		; 卷标号
  		DB		"HARIBOTEOS "	; 磁盘名称，11字节
  		DB		"FAT12   "		; 磁盘格式名称，8字节
  		RESB		18			; 空出18字节
  
  ; 核心程序
  
  entry:
  		MOV		AX,0			; 初始化寄存器
  		MOV		SS,AX
  		MOV		SP,0x7c00
  		MOV		DS,AX           ; 段寄存器初始化为0
  
  ; 僨傿僗僋傪撉傓
  
  		MOV		AX,0x0820
  		MOV		ES,AX           ; 指定附加段地址寄存器的值0x0820
  		MOV		CH,0			; 柱面0
  		MOV		DH,0			; 磁头0
  		MOV		CL,2			; 扇区2
  
  readloop:
          MOV     SI,0            ; 记录失败次数的寄存器
  
  retry:
  		MOV		AH,0x02			; AH=0x02: 读盘
  		MOV		AL,1			; 1个扇区
  		MOV		BX,0            ; 指定基址寄存器的值0
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 调用磁盘BIOS
  		JNC		next			; 没出错时跳转到next
  		ADD		SI,1			; 往SI加1
  		CMP		SI,5			; 比较SI与5
  		JAE		error			; SI >= 5时，跳转到error
  		MOV		AH,0x00
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 重置驱动器
  		JMP		retry
  next:
  		MOV		AX,ES			; 把内存地址后移0x200
  		ADD		AX,0x0020
  		MOV		ES,AX			; 因为没有ADD ES,0x020指令，所以这里稍微绕个弯
  		ADD		CL,1			; 往CL里加1
  		CMP		CL,18			; 比较CL与18
  		JBE		readloop		; 如果CL <= 18 跳转至readloop
  
  ; fin 中让CPU停止，进入等待模式，并不断循环
  fin:
  		HLT						; 让CPU停止，等待指令
  		JMP		fin				; 无限循环
  
  error:
  		MOV		SI,msg
  
  ; 不断累加SI中的地址，并从中读取内容。当内容不等于0时，调用中断显示字符，然后重复本步骤；
  ; 当内容为0时，跳转到fin
  putloop:
  		MOV		AL,[SI]
  		ADD		SI,1			; 给SI加1
  		CMP		AL,0
  		JE		fin
  		MOV		AH,0x0e			; 显示一个文字
  		MOV		BX,15			; 指定字符颜色
  		INT		0x10			; 调用显卡BIOS
  		JMP		putloop
  
  msg:
  		DB		0x0a, 0x0a		; 换行2次
  		DB		"load error"
  		DB		0x0a			; 换行
  		DB		0
  
  		RESB	0x7dfe-$		; 填写0x00，直到0x001fe
  
  		DB		0x55, 0xaa
  
  

• 一个扇区的大小是512，要读取下一个扇区，就得给CL加上1，给ES加上0x20（521 / 16）。因为 MOV AL, [ES:BX]：ES × 16 + BX = 512，BX = 0，ES = 512 / 16；其实也可以写成BX + 512。
• 这里不是非要用循环，在调用读盘函数INT 0x13的地方，只要将AL的值设置成17就行了。这样，程序一下子就能将扇区2~18共17个扇区的数据完整的读进来。

读入10个柱面

• 程序：

  ; haribote-ipl
  ; TAB=4
  CYLS	EQU		10				; 相当于C语言的#define命令，用来声明常数，CYLS = 10。
  		ORG		0x7c00			; 指明程序的装载地址
  
  ; 以下的记述用于标准FAT12格式的软盘
  
  		JMP		entry
  		DB		0x90
  		DB		"HARIBOTE"		; 引导扇区的名称，随意写，8字节
  		DW		512			    ; 每个扇区的大小，必须是512
  		DB		1			    ; 簇（cluster）的大小，必须为1
  		DW		1			    ; FAT起始位置，一般从第一个扇区开始
  		DB		2			    ; FAT的个数，必须为2
  		DW		224			    ; 根目录大小，一般设置成224
  		DW		2880		    ; 磁盘的大小，必须为2880扇区
  		DB		0xf0		    ; 磁盘的种类，必须为0xf0
  		DW		9			    ; FAT的长度，必须是9扇区
  		DW		18			    ; 1个磁道（track）有几个扇区，必须是18
  		DW		2			    ; 磁头数，必须为2
  		DD		0			    ; 因为不使用分区，所以必须是0字节
  		DD		2880			; 重写一次磁盘大小，4字节
  		DB		0,0,0x29		; 意义不明，固定
  		DD		0xffffffff		; 卷标号
  		DB		"HARIBOTEOS "	; 磁盘名称，11字节
  		DB		"FAT12   "		; 磁盘格式名称，8字节
  		RESB		18			; 空出18字节
  
  ; 核心程序
  
  entry:
  		MOV		AX,0			; 初始化寄存器
  		MOV		SS,AX
  		MOV		SP,0x7c00
  		MOV		DS,AX           ; 段寄存器初始化为0
  
  ; 僨傿僗僋傪撉傓
  
  		MOV		AX,0x0820
  		MOV		ES,AX           ; 指定附加段地址寄存器的值0x0820
  		MOV		CH,0			; 柱面0
  		MOV		DH,0			; 磁头0
  		MOV		CL,2			; 扇区2
  
  readloop:
          MOV     SI,0            ; 记录失败次数的寄存器
  
  retry:
  		MOV		AH,0x02			; AH=0x02: 读盘
  		MOV		AL,1			; 1个扇区
  		MOV		BX,0            ; 指定基址寄存器的值0
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 调用磁盘BIOS
  		JNC		next			; 没出错时跳转到next
  		ADD		SI,1			; 往SI加1
  		CMP		SI,5			; 比较SI与5
  		JAE		error			; SI >= 5时，跳转到error
  		MOV		AH,0x00
  		MOV		DL,0x00			; A驱动器
  		INT		0x13			; 重置驱动器
  		JMP		retry
  next:
  		MOV		AX,ES			; 把内存地址后移0x200
  		ADD		AX,0x0020
  		MOV		ES,AX			; 因为没有ADD ES,0x020指令，所以这里稍微绕个弯
  		ADD		CL,1			; 往CL里加1
  		CMP		CL,18			; 比较CL与18
  		JBE		readloop		; 如果CL <= 18 跳转至readloop
  		MOV		CL,1
  		ADD		DH,1            ; 更改磁头的位置
  		CMP		DH,2
  		JB		readloop		; DH < 2 跳转到readloop
  		MOV		DH,0            ; 将磁头的位置变为0
  		ADD		CH,1            ; 跳到下一个柱面
  		CMP		CH,CYLS         ; 宏定义 CYLS = 10
  		JB		readloop		; CH < CYLS 跳转到readloop
  
  ; fin 中让CPU停止，进入等待模式，并不断循环
  fin:
  		HLT						; 让CPU停止，等待指令
  		JMP		fin				; 无限循环
  
  error:
  		MOV		SI,msg
  
  ; 不断累加SI中的地址，并从中读取内容。当内容不等于0时，调用中断显示字符，然后重复本步骤；
  ; 当内容为0时，跳转到fin
  putloop:
  		MOV		AL,[SI]
  		ADD		SI,1			; 给SI加1
  		CMP		AL,0
  		JE		fin
  		MOV		AH,0x0e			; 显示一个文字
  		MOV		BX,15			; 指定字符颜色
  		INT		0x10			; 调用显卡BIOS
  		JMP		putloop
  
  msg:
  		DB		0x0a, 0x0a		; 换行2次
  		DB		"load error"
  		DB		0x0a			; 换行
  		DB		0
  
  		RESB	0x7dfe-$		; 填写0x00，直到0x001fe
  
  		DB		0x55, 0xaa
  

着手开发操作系统

• 之前写的不是操作系统，只是操作系统的启动区，被用来把操作系统装载到内存中
• 新建一个文本文档并命名为haribote.nas

  fin:
  	HLT
  	JMP fin
  

• 因为新添了文件，需要在Makefile中规定它的编译规则

  TOOLPATH = ../z_tools/
  MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -r
  NASK     = $(TOOLPATH)nask.exe
  EDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exe
  IMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.com
  COPY     = copy
  DEL      = del
  
  default :
  	$(MAKE) img
  
  
  # 启动区文件
  # ipl.nas —> ipl.bin
  ipl.bin : ipl.nas Makefile
  	$(NASK) ipl.nas ipl.bin ipl.lst
  
  # 操作系统本身的内容
  # haribote.nas —> haribote.sys
  haribote.sys : haribote.nas Makefile
  	$(NASK) haribote.nas haribote.sys haribote.lst
  
  # 操作系统镜像文件
  # ipl.bin & haribote.sys —> haribote.img
  haribote.img : ipl.bin haribote.sys Makefile
  	$(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \
  		wbinimg src:ipl.bin len:512 from:0 to:0 \
  		copy from:haribote.sys to:@: \
  		imgout:haribote.img
  
  # 僐儅儞僪
  
  img :
  	$(MAKE) haribote.img
  
  run :
  	$(MAKE) img
  	$(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin
  	$(MAKE) -C ../z_tools/qemu
  
  install :
  	$(MAKE) img
  	$(IMGTOL) w a: haribote.img
  
  clean :
  	-$(DEL) ipl.bin
  	-$(DEL) ipl.lst
  	-$(DEL) haribote.sys
  	-$(DEL) haribote.lst
  
  src_only :
  	$(MAKE) clean
  	-$(DEL) haribote.img
  

• 输入make run
  
• 打开haribote.img，可以发现在0x2600地址附近保存着文件名。在0x4200地址附近，看到“F4 EB FD”。
  
  
• 以上内容可以总结为：一般向一个空软盘保存文件时
  （1）文件名会写在0x2600以后的地方；
  （2）文件的内容会写在0x4200以后的地方。

从启动区执行操作系统

• 如何执行磁盘映像上位于0x004200号地址的程序
• 程序是从启动区开始，把磁盘上的内容装载到内存0x8000号地址，所以磁盘0x4200处的内容就应该位于内存0x8000+0x4200=0xc200号地址
• 在haribote.nas中加上ORG 0xc200

  ; haribote-os
  ; TAB=4
  
  		ORG		0xc200			; 这个程序将要被装载到内存的什么地方
  
  		MOV		AL,0x13			; VAG显卡，320x200x8位色彩
  		MOV		AH,0x00			; 设定AH=0x00后，调用显卡的BIOS函数
  		INT		0x10
  fin:
  		HLT
  		JMP		fin
  

• 设置显卡模式：
  
• 输入make run
  

32位模式前期准备

• CPU有16位和32位两种模式：
  以16位模式启动的话，用AX和CX等16位寄存器会非常方便
  16位模式的机器语言在32位模式下不能运行
  32位模式下可以使用的内存容量远远大于1MB
  CPU的自我保护功能（识别出可疑的机器语言并进行屏蔽，以免破坏系统）在16位下不能用，但32位下能用
  32位模式下不能调用BIOS功能。因为BIOS是用16位机器语言写的。如果我们有什么事情想用BIOS来做，那就全部都放在开头先做
• 想从BIOS得到键盘状态。所谓键盘状态，是指NumLock是ON还是OFF等这些状态
• 修改haribote.nas

  ; haribote-os
  ; TAB=4
  
  ; 有关BOOT_INFO
  CYLS	EQU		0x0ff0			; 设定启动区
  LEDS	EQU		0x0ff1
  VMODE	EQU		0x0ff2			; 关于颜色数目的信息。颜色的位数
  SCRNX	EQU		0x0ff4			; 分辨率X（screen x）
  SCRNY	EQU		0x0ff6			; 分辨率Y（screen y）
  VRAM	EQU		0x0ff8			; 图像缓冲区的开始地址
  
  		ORG		0xc200			; 这个程序将要被装载到内存的什么地方
  
  		MOV		AL,0x13			; VGA显卡，320x200x8位色彩
  		INT		0x10
  		MOV		BYTE [VMODE],8	; 记录画面模式，把画面模式的信息保存在了内存里
  		MOV		WORD [SCRNX],320
  		MOV		WORD [SCRNY],200
  		MOV		DWORD [VRAM],0x000a0000 ; VRAM指的是显卡内存，VRAM的各个地址都对应着画面上的象素，可以绘制出图案
                                          ; 不同画面模式的像素数/内存也不一样，所以需要预先把要使用的VRAM地址保存在BOOT_INFO里以备用
  
  ; 用BIOS取得键盘上各种LED指示灯的状态
  
  		MOV		AH,0x02
  		INT		0x16 			; keyboard BIOS
  		MOV		[LEDS],AL
  
  fin:
  		HLT
  		JMP		fin
  

开始导入C语言

• 将原来的haribote.nas改为asmhead.nas
  前半部分是用汇编语言写的，后半部分是用C语言写的
  为了调用C语言写的程序，添加了100行左右的汇编代码
• C语言

  void HariMain(void) {
         
  	fin:
  		/* 这里想写上HLT，但C原因呢中不能用HLT */
  		// goto指令是新出现的，相当于汇编语言中的JMP，实际上也是被编译成JMP指令
  		goto fin;
  }
  

• 修改Makefile文件
  

  TOOLPATH = ../z_tools/
  INCPATH  = ../z_tools/haribote/
  
  MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -r
  NASK     = $(TOOLPATH)nask.exe
  CC1      = $(TOOLPATH)cc1.exe -I$(INCPATH) -Os -Wall -quiet
  GAS2NASK = $(TOOLPATH)gas2nask.exe -a
  OBJ2BIM  = $(TOOLPATH)obj2bim.exe
  BIM2HRB  = $(TOOLPATH)bim2hrb.exe
  RULEFILE = $(TOOLPATH)haribote/haribote.rul
  EDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exe
  IMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.com
  COPY     = copy
  DEL      = del
  
  default :
  	$(MAKE) img
  
  # 僼傽僀儖惗惉婯懃
  
  ipl10.bin : ipl10.nas Makefile
  	$(NASK) ipl10.nas ipl10.bin ipl10.lst
  
  asmhead.bin : asmhead.nas Makefile
  	$(NASK) asmhead.nas asmhead.bin asmhead.lst
  
  bootpack.gas : bootpack.c Makefile
  	$(CC1) -o bootpack.gas bootpack.c
  
  bootpack.nas : bootpack.gas Makefile
  	$(GAS2NASK) bootpack.gas bootpack.nas
  
  bootpack.obj : bootpack.nas Makefile
  	$(NASK) bootpack.nas bootpack.obj bootpack.lst
  
  bootpack.bim : bootpack.obj Makefile
  	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:bootpack.bim stack:3136k map:bootpack.map \
  		bootpack.obj
  # 3MB+64KB=3136KB
  
  bootpack.hrb : bootpack.bim Makefile
  	$(BIM2HRB) bootpack.bim bootpack.hrb 0
  
  haribote.sys : asmhead.bin bootpack.hrb Makefile
  	copy /B asmhead.bin+bootpack.hrb haribote.sys
  
  haribote.img : ipl10.bin haribote.sys Makefile
  	$(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \
  		wbinimg src:ipl10.bin len:512 from:0 to:0 \
  		copy from:haribote.sys to:@: \
  		imgout:haribote.img
  
  # 僐儅儞僪
  
  img :
  	$(MAKE) haribote.img
  
  run :
  	$(MAKE) img
  	$(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin
  	$(MAKE) -C ../z_tools/qemu
  
  install :
  	$(MAKE) img
  	$(IMGTOL) w a: haribote.img
  
  clean :
  	-$(DEL) *.bin
  	-$(DEL) *.lst
  	-$(DEL) *.gas
  	-$(DEL) *.obj
  	-$(DEL) bootpack.nas
  	-$(DEL) bootpack.map
  	-$(DEL) bootpack.bim
  	-$(DEL) bootpack.hrb
  	-$(DEL) haribote.sys
  
  src_only :
  	$(MAKE) clean
  	-$(DEL) haribote.img
  

• 解释文件作用
• cc1是C编译器，可以将C语言程序编译成汇编语言源程序，输出的是gas用的源程序。它不能翻译成nask。
• gas2nask可以把gas变换成nask
• 使用nask制作obj文件。obj文件又称为目标文件
• 目标文件是一种特殊的机器语言文件，必须与其他文件链接（link）后才能变成真正可以执行的机器语言
• 为了能做成完整的机器语言文件，必须将必要的目标文件全部链接上。完成这项工作的，就是obj2bim
• 映像文件：映像文件即不是文件本来的状态，而是一种代替形式
• bim文件也“不是本来的状态，而是一种代替的形式”，也还不是完成品。这只是将各个部分全部都链接在一起，做成了一个完整的机器语言文件，而为了能实际使用，我们还需要针对每一个不同操作系统的要求进行必要的加工，比如说加上识别用的文件头，或者压缩等
• 函数名HariMain非常重要，程序就是从以HariMain命名的函数开始运行的，所以这个函数名不能更改
  
  

实现HLT

• 就是让程序处于那个不耗电的状态
• 创建文件naskfunc.nas
  
• 用汇编写的函数，之后还要与bootpack.obj链接，所以也需要编译成目标文件。因此将输出格式设定为WCOFF模式。另外，还要设定成32位机器语言模式
• 函数名的前面加上“_”，否则就不能很好地与C语言函数链接
• RET指令，相当于C语言的return
• 修改bootpack.c
  

遇到的问题及解决方法

• ORG命令后的地址是什么地址？
  ORG后的地址是程序被载入内存时的起始地址；在我们的实验代码中，org指令本身并不能决定程序将要加载到内存的什么位置，它只是告诉编译器，我的程序在编译好后需要加载到哪个地址；（因为只有编译才会逐行读取里面代码）
• 码中为什么总是使用ORG
  0x7c00？
  引导程序加载到内存的7c00h处是一项标准，并不是在编程时决定的，在实际装系统的过程中（并非是虚拟机），将org后的数字改成其他值，bois程序一样将它加载到7c00处；
• 为什么有时候去掉ORG指定地址或者使用7c00后的地址后还可以正常执行吗？
  ORG相当于段地址；不一定。在数据访问时，都是采用段地址＋基址的方式，如果不用org指定地址那么段地址就会清0，最后读取数据的地址就不是我们预期的那个地址了；当程序中没有对内存的寻址操作时，不加org
  0x7c00就不会出错。
• 如果说ORG指令后的地址是启动区的装载地址，那么ORG以及之前的指令被加载内存的什么地方？
  org指令只会在编译期影响到内存寻址指令的编译（编译器会把所有程序用到的段内偏移地址自动加上org后跟的数值），而其自身并不会被编译成机器码。
• 为什么0x8000到0x81ff区域也要留给启动区，而且为什么不是从0x7e00开始？
  
  解决方法：经过查阅了一些资料得知，BIOS读完启动扇区以后，会跳转到0x7C00启动，占用0x7C00-0x7DFF这一段（512字节），而一般bootloader还需要一个栈空间或者读磁盘的交换空间，一般是放到0x7E00-0x7FFF这512字节里，所以有些操作系统的镜像起点是0x8000。然后启动区确实会拷贝一份映射到0x8000位置上。但是BIOS里读取启动扇区都是加载到0x7C00上的。