Создание своего загрузчика ОС

Доброго времени суток.

Делаю лабу, задание - загрузить процесс и передать ему управление...
Народ делает под DOS'ом (o.O), но это неинтересно, я решил грузиться с дискетки...

Для лабы мне достаточно кода MBR, kernel, process1 (тестовый процесс)
код в MBR "переежжает" в 0000:7C00, грузит kernel в память, и передает ему управление...
kernel грузит process1, запускает его, принимает управление и зацикливается ( ),
этого достаточно для сдачи лабы. В следующей лабе будет простая многозадачность.

В качестве файловой системы использовал дорожки, т.к. кода у меня мало,
и заведомо знаю, что 9 кб хватит для каждой части ос и для процесса.

Для создания образа дискетки делаю image на 1474560 байт, и на сях "прожигаю" туда com-файлы:
MBR - по нулевому смещению, нулевая дорожка
kernel - 2400h смещение, т.е. первая дорожка
process1 - 4800h, 2я

Далее, что я пытаюсь делать в MBR:

Код (Text):

1.     .model  tiny
2.     .code
3.  
4.     org 100h
5. entry:
6.     ; цель MBR - загрузить ядро в память
7.     ; и передать ему управление
8.     ; ядро грузим в 0000:0600, сразу
9.     ; после таблицы прерываний
10.  
11.     ; каждый com-файл занимает не более
12.     ; одной дорожки, т.е. 9 килобайт
13.  
14.     ; после перемещения кода из MBR в 0000:7C00
15.     ; состояние регистров будет слелующее:
16.     ; CS = 0
17.     ; IP = 7C00
18.     ; DL - номер накопителя, его передаем в функцию чтения ядра с диска
19.  
20.     mov al, 12h     ; читаем 18 секторов == 1 дорожка
21.     mov dh, 00h     ; используя первую головку
22. ;   mov dl, 00h     ; диск, откуда грузимся, его номер нам скажет BIOS
23.     mov ch, 00000000b   ; номер цилиндра (дорожки), kernel на 1й дорожке
24.     mov cl, 10100000b   ; номер сектора + кусок номера
25.                 ; цилиндра (старшие 2 байта)
26.     mov bx, 0000h   ; адрес,
27.     mov es, bx      ; куда читать
28.     mov bx, 0600h   ; ядро
29.     mov ah, 02h     ; читаем ядро
30.     int 13h
31.  
32.     jc  loop1
33.  
34.     ; сколько прочитано секторов
35.     ;mov    al, ah
36.     add al, '0'
37.     mov ah, 09h
38.     mov bh, 00h
39.     mov bl, 01h
40.     mov cx, 0001h
41.     int 10h
42.  
43.     ; подготовка передачи управления ядру
44.  
45. loop1:
46.     jmp loop1
47.  
48. end entry

Проблема у меня в этих строчках
mov ch, 00000000b ; номер цилиндра (дорожки), kernel на 1й дорожке
mov cl, 10100000b ; номер сектора + кусок номера

Как правильно задавать дорожки? http://www.codenet.ru/progr/dos/int_0012.php - тут очень содержательно написано ((

ps: jc loop1 используется для отлова ошибки, т.е. если все прошло успешно, на экран выведется буковка...

заранее спасибо

 

хм, а в чё загвоздка?
в ch клади номер дорожки, в cl - 0.

 

unregistered
А вы уверены, что хотите прочесть 32ой сектор 512ого цилиндра на нулевой головке? Кажется, дискет с такой геометрией не бывает...

 

Mika0x65
дык он и грит что проблема с этом =)

 

ошибка
org 100h
нужно
org 7С00h
А то все смещения будут расчитаны не верно.

Если не ошибаюсь, то в cl должен быть 1. А в ch указываешь номер дорожки.

 

Pavia

org 7C00h не скушает TASM

> Если не ошибаюсь, то в cl должен быть 1. А в ch указываешь номер дорожки.
Попробую... просто немного непонятно, как руководствоваться этим:

Код (Text):

1. +5-4-3-2-1-0-9-8-7-6-5-4-3-2-1-0+
2. ¦c c c c c c c c C c S s s s s s¦
3. +-+-+-+-+-+-+-+-¦-+-+-+-+-+-+-+-+

спасибо за ответы

 

Это у тебя регистр CX сверху пронумерованы биты от 0 до 15.
CX состоит из двух частей {CH,CL}
Где:
CH старшые 8 бит 8-15
CL младшие 8 бит 0-7

При обращении к жесткому диску (CH) содержит 8 младших бит номера
дорожки, два старших бита размещаются в битах 7 и 6 (CL).
Вот из Tech Help скопировал.

Код (Text):

1. 02H read sectors
2.     Input: DL = drive number (0=drive A...; 80H=hard disk 0; 81H=hard disk 1)
3.            DH = read/write head number
4.            CH = track (cylinder) number (0-n) <═╗
5.            CL = sector number (1-n) <═══════════╩══ See note below.
6.            AL = sector count (no more than 1 cylinder's worth of sectors)
7.            ES:BX => caller's buffer address
8.            0:0078 => Diskette Parameter Table  (for diskette operations)
9.            0:0104 => Hard Disk Parameter Table  (for hard disk operations)
10.   Output: Carry Flag=CY=1 if error occurred and disk error code in AH.
11.           ES:BX buffer contains data read from disk
12.  
13.           Note: Sector values are 6-bits and Cylinder values are 10-bits:
14.                  1 1 1 1 1 1
15.                 ╓5┬4┬3┬2┬1┬0┬9┬8╥7┬6┬5┬4┬3┬2┬1┬0╖
16.             CX: ║c c c c c c c c C c S s s s s s║
17.                 ╙─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─╨─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─╜
18.                                  ╚═╩═══> used as high bits of cylinder number

TASM скушает org 7C00h C-латинская. Другое дело, что это нужно для MBR, а вот для COM нужен org 100h
У тебя, правда пример простой, так что это себя пока никак не проявило. Но как только начнешь использовать глобальные переменные, начнутся проблемы с адресацией.

 

у меня TASM не кушает 7C00h:
Fatal: Cannot generate COM file : invalid initial entry point address

Далее, при:

cl=1, ch=1, в память по 0000:0600 попадают значения, из которых создается
"пустышка" дискетки (т.е. нолики, или единичка, только что проверил для уверенности)
cl=1, ch=0, в память по 0000:0600 корректно попадает код из MBR

магия? где мой кернель? может я неправильно прожигаю его на образ дискетки?
kernel.com записывается в образ со смещением 2400h, т.е. 512 * 18 * trackNumber (равный 1му)

ps: гоняю "ось" под bochs, позволяет сделать слепок состояния машины

 

To Pavia:

Даже не смешно! Какие же это "ВСЕ" смещения? Я там не вижу ни одного.
Возможно Вас смущают прыжки на loop1? В связи с тем, что переходы короткие, все будет рассчитано верно.
To unregistered:
К тому что уже сказано: я немного сомневаюсь по поводу чтения в 0000h:0600h. Было бы корректнее переписать свою прогу в памяти куда-нибудь в другое место, а kernel грузить в 0000h:7с00h. Плюс мелочи типа обнуления регистров mov'ом, а не xor'ом, например.

 

l_inc
То что расчитанно будет верно я не спорю. Но пусть привыкает делать правельно. Да TLink ругается на 7С00h если делать COM, но MBR это не ком. Так что при линковки стоит задать другое расширение выходного файла BIN, MBR, SYS и не будет проблем с линковкой.
unregistered
Так а головки, кто считать будет? =)
Sector = (LBA mod SectorsPerTrack)+1
Cylinder = (LBA/SectorsPerTrack)/NumHeads
Head = (LBA/SectorsPerTrack) mod NumHeads
Так что 2400h будет Sector=1 Cylinder=0 Head=1

Код (Text):

1.     mov    dh, 1        
2.     mov    ch, 0           
3.     mov    cl, 1

 

To Pavia

Не знаю на 100%, но не уверен, что в Tasm можно создать что-то более приближенное к бинарнику, чем com. Поэтому ИМХО удобнее всего все-таки устанавливать ORG 100h, чтобы уважить tlink, а потом, при необходимости, прибавлять 7b00h ко всем смещениям.

 

Pavia
оо, спасибо )) работает! ядро загрузил, запустил, буковку на экран выплюнуло гуд

управление передавал установкой CS:IP в 0000:0600, т.е. куда загружено ядро

Код (Text):

1. push    0000h
2. push    0600h
3. ret

все, управление передали... вопрос - как передать управление, что бы я в com-программе мог использовать
мною созданные данные? хотелось бы на экран выдавать не просто буковку, а строчечку. информативнее
и как настроить стек? =/

т.е. раньше, когда я баловался, в MBR делал так:

Код (Text):

1. mov    bp, offset msg
2. sub    bp, 100h        ; это все
3. add    bp, 7C00h       ; эквивалентно 7B00h

очень хочется избавиться от подобного финта ушами.

благодарю (:

 

To unregistered

"Финт ушами" лучше делать так:

Код (Text):

1. mov    bp, offset msg + 7B00h

В результате на конечном коде ORG 100h и все корректировки смещений никак не отразятся (никаких сложений/вычитаний кодироваться не будет).
Т.о. ORG 100h полностью сглаживается, но, тем не менее, он необходим для формирования com'а, и это становится его единственным назначением. Т.е. "финт ушами" виден исключительно в исходном коде (ИМХО не велика потеря), но бинарник совпадает с тем, который бы мы получили с указанием ORG 7c00h. Ну... или можно сменить компилятор (на fasm, например).

 

Про это я уже упоминал сто раз, чтобы линкер смог правельно расчитать смещения нужно задать базовый адресс. Делается это через org.

Если COM и у него выставлена деректива org 100h
Тогда делай так.

Код (Text):

1. push    0050h
2. push    0100h
3. retf

Про данные в MBR я уже писал org 7C00h и это самый простой способ. Но можно через дальний переход подкаретировать базовый адресс так что бы CS=07B0h и DS выставить равным CS.

Для com стек выставляешь так: база таже самая что и у кода, а указатель на конец сегмента.

 

unregistered
А попробуй как org 7c00h на фасме, скушает нет?

 

Pavia
0050:0100 не проходит. странно, ведь 0050*10+0100==0600
bochs мне пишет lock prefix unallowed, а если грузиться в реале, то железо вообще молчит, ну то понятно

собственно, все махинации с адресами при передаче управления нужны для того, чтобы:
1. не морочить голову при разработке тестовых процессов
2. по человечески было написано

еще один вопрос. LBA - Linear Block Address. В чем его мерять? Это мои смещения 2400h, 4800h, ...?
Или номера секторов? Гугль на банальное "что такое LBA" не дал вразумительного ответа =/

благодарю

 

unregistered
А моя ошибка нужно retf вместо ret
LBA - линейный адресс сектора измеряется секторами то есть 12h,24h ... 12h(2400h/512d).

 

С т.з. LBA все пространство секторов винчестера представлено в линейной последовательности, нумерация идет с нуля. "Формула", которую написал Pavia как раз переводит LBA адрес в CHS представление. Так что то, что скормил в эту формулу и есть LBA-адрес.

 

Только сейчас заметил, что опоздал на две минуты и двадцать восемь секунд .

 

Фух, сдал =) Запуск процесса, передача управления, и прием управления через прерывание.
Осталось две:
- многозадачность. переключение процессов по прерыванию от клавиатуры.
- синхронизация. разработка семафора.

У меня возникло желание по окончании курса оформить это в виде нескольких статей, и разместить где-нибудь
в инете. Что скажет общественность? Т.к. толковых туториалов очень мало... То, что нашел:
Real HelloWorld
Пишем игрушечную ОС
Пишем игрушечную ОС. Копнем поглубже
GLUKOS
и http://www.codeproject.com/system/MakingOS.asp

Все они или очень сложные, или простые, но плохо документированные. Последняя, на codeproject, наиболее понятная, но в ней тоже очень много косяков...