引入文件系统
说明：本文中的内容，主要来自于WB. YANG的一本书，书名《writeos-1.0-2-weekly》，建议看原文，提供链接http://download.csdn.net/detail/mishifangxiangdefeng/5869801
一、 为什么要引入文件系统
问：文件系统那么大，几行汇编就能完成？
答：需要说明的是，本文并非给操作系统引入文件系统，给操作系统引入文件系统是一项庞大的工作，不是这里的几行汇编就能完成的。
本文是指，给系统所在的软盘引入文件系统。现在的软盘，只是一个系统启动盘。引入文件系统后的软盘，不仅能启动系统，它还可以像一个移动设备一样，被挂载到linux上，并以文件管理的方式使用软盘。
问：既然我们要做的就是一个系统盘，为什么我们要把软盘挂载到linux上，还要往里面放文件呢？
答：目前的启动系统引导盘，仅能加载512字节的内容到内存。如果我们要加载多余512字节的内容，就要自己写代码去load。
第一步：制作软盘系统盘时，把内容放到软盘上。
第二步：启动软盘系统盘时，要找要加载的内容。
第三步：把内容加载到内存。
很显然，我们可以把这些内容，以文件的形式存入、管理和读取。
问：引入文件系统，可以让我们的操作系统突破512字节大小的限制，那么要想突破512字节大小的限制，就一定要引入文件系统呢？
答：不是的。比如《30天自制操作系统》中，就是把内容按顺序存入软盘，然后用的时候也是从头到尾按顺序读取。
顺序存放的优点：方法简单，不用引入文件系统，使用时也不用找要下载的文件。
顺序存放的缺点：扩展性不好，不能管理。比如在中间加一些内容，后面内容的偏移就变了。
权衡利弊，还是引入文件系统。
问：怎样利用系统盘上的文件系统，来突破512字节大小的限制
答：
制件软盘过程：
系统启动过程：
（1）系统自动加载第一个扇区到内存
（2）根据代码，从软盘上找到load.bin
（3）根据代码，加载load.bin到内存
（4）根据代码，将控制权转移到load.bin
问：这些工作具体怎么做？本文将完成哪些工作？
《引入文件系统》：使用FAT12格式化软盘，使软盘不仅可以做系统启动盘，也可以用于用于管理文件
《使用文件系统》：从具有FAT12文件系统的软盘上查找文件，并将文件加载到内容
《测试文件系统》：（1）写一个测试代码，把测试代码做成可执行文件，写入软盘。（2）启动系统后，找到并加载可执行文件到内存。（3）控制权转到测试代码
二、 引入什么样的文件系统
本文实现的是FAT12文件系统
FAT文件系统存储结构如图所示：
（1） FAT1和FAT2，存储的是文件表项，每一项大小为12ibt，指向固定大小的文件“簇”。如果一个文件包含多个文件簇，表项的内容为文件的下一个簇号。
（2） 根目录，用于根据文件名查找文件的第一个簇。
（3） 数据区。
（4） 存储空间分配的单位是簇，一个簇可以包含一个或多个扇区。在本文中，一个簇包含一个扇区。
三、 怎样引入文件系统
所谓引入文件系统，就是具体做法中的第1步，即使用FAT12文件系统对软盘格式化。
所以，先看一下FAT12文件系统的“格式”：
这是一个称为BPB（BIOS Parameter Block）的数据结构。要把它填入到扇区0中，填对了，格式化的工作基本上完成了。
（1） 修改代码
.code16
/*start*/
.text
jmp LABEL_START /*Start to boot*/
nop /*nop required*/
/*=========================================================================================
Name：FAT12 file system
Time：Chapter 2.2
Revision:2
Reason:启动扇区的大小限制为512字节，如果要加载的内容多于512字节，就加不进去了。因此要引入文件系统。让启动扇区将系统控制权转移给文件系统中的某个文件，突破512字节的限制
Method：软盘格式化的过程就是系统把文件系统信息写入到软盘上的过程。
MeMo：
FAT文件系统的主要信息，都被提供在前几个扇区内，其中第 0 号扇区尤其重要。在这个扇区内隐藏着一个叫做BPB(BIOS Parameter Block)的数据结构，一旦我们把这个数据结构写对了，格式化过程也基本完成了
以下内容就是对BPB数据结构初始化
=========================================================================================*/
/*Floppy header of FAT12*/
BS_OEMName: .ascii "windmiss" /*OEM String, 8 bytes required*/
BPB_BytsPerSec: .2byte 512 /*Bytes per sector*/
BPB_SecPerCluse: .byte 1 /*Sector per clue*/
BPB_ResvdSecCnt: .2byte 1 /*Reversed sector count*/
BPB_NumFATs: .byte 2 /*Number of FATs*/
BPB_RootEntCnt: .2byte 224 /*Root entries count*/
BPB_TotSec16: .2byte 2880 /*Total sector number*/
BPB_Media: .byte 0xf0 /*Media descriptor*/
BPB_FATSz16: .2byte 9 /*FAT size(sectors)*/
BPB_SecPerTrk: .2byte 18 /*Sector per track*/
BPB_NumHeads: .2byte 2 /*Number of magnetic heads*/
BPB_HiddSec: .4byte 0 /*Number of hidden sectors*/
BPB_TotSec32: .4byte 0 /*If TotSec16 equal 0, this works*/
BS_DrvNum: .byte 0 /*Driver number of interrupt 13*/
BS_Reserved1: .byte 0 /*Reversed*/
BS_BootSig: .byte 0x29 /*Boot signal*/
BS_VolID: .4byte 0 /*Volume ID*/
BS_VolLab: .ascii "Solrex 0.01" /*Volume label, 11 bytes required*/
BS_FileSysType: .ascii "FAT12 " /*File system type, 8 bytes required*/
LABEL_START:
/*Initial registers, including ds, es, ss*/
mov %cs, %ax
mov %ax, %ds
mov %ax, %es
call DispStr
jmp .
/*=====================================================================
Routine: DispStr
Action: Display a string, string index stored in %dh
*/
DispStr:
mov $MessageLength, %ax
mov %ax, %bp #ES:BP = address of string
mov $MessageLength, %cx /*String length*/
mov $0x1301, %ax /*ah = 0x13, al = 0x01(W)*/
mov $0x00c, %bx #page number = BH=0, word color = BL = 0x07h
mov $0, %dl /*Start row and column*/
int $0x10 #10h is interrupt number
ret
/*=====================================================================
String table
*/
.set MessageLength, 16
BootMessage: .ascii "Hello, OS world" /*index 0*/
.org 510 #fill 0 in first 510 BYTE
.word 0xaa55 #end with 0xaa55, 计算机在发现可启动标识 0xaa55 的时候自动就会做加载工作
（2） Make。
makefile不用修改，make就可以了
对于这一点，我不太明白，make只是做了编译和链接，最后把可执行文件做成。Img，可是又没有执行可执行文件，为什么就起到效果了呢？
四、 效果
将未格式化的boot.img软盘用mount –o loop boot.img mountdir/挂载到目录上，系统会报错。
格式化以后，再mount，就可以成功。
现在把boot.img mount到linux上，就可以把其它的可执行文件放到boot.img中了
p.s. make时候的warning不知道怎么去掉
