前天制作了第一个扇区（512字节）的内容了，俗称启动区。

今天要制作第二个扇区（512字节）的内容，俗称启动程序装载区IPL（Initial Program Loader）。

制作IPL程序装载区

更新：ipl.nas文件

在entry中增加内容

entry:    MOV                AX,0                            MOV                SS,AX    MOV                SP,0x7c00    MOV                DS,AX  ;读磁盘    MOV                AX,0x0820    MOV                ES,AX    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                        ; 扇区 = 1个    MOV                BX,0    MOV                DL,0x00                   ; A驱动器    INT                   0x13                        ; 调用磁盘BIOS    JC                     errorerror:                MOV                SI,msg

1张软盘有80个柱面，2个磁头，18个扇区(每个扇区有 512字节）。

1张软盘的容量是： 80×2×18×512 = 1 474 560 Byte = 1 440KB。

启动区：位于C0-H0-S1（CH柱面0，DH磁头0，CL扇区1的缩写）。

IPL程序装载区：位于C0-H0-S2（CH柱面0，DH磁头0，CL扇区2的缩写）。

又出现了新单词（功能）

CH

DH

CL

CH柱面

DH磁头

CL扇区

AH

AL

DL

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）

DL=驱动器号；

JC

jump if carry

如果进位标志（carry flag）

AH==1就跳转FLACS.CF==0：没有错误.

AH==0就跳转FLAGS.CF==1：有错误，

错误号码存入AH内（与重置 （reset）功能一样）

更详细的细枝末节，大家看看书

咱们探讨漂浮在水面上的内容（水深！）

BUG无处不在

不论是软件还是硬件，bug无处不在！

读取软盘数据时会遇到读取异常，所以新增了一个功能：重试5次！！！

更新：ipl.nas文件

entry:    MOV                AX,0                            MOV                SS,AX    MOV                SP,0x7c00    MOV                DS,AX ;读磁盘    MOV                AX,0x0820    MOV                ES,AX    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retry:    MOV                AH,0x02                  ; AH=0x02 : 读盘    MOV                AL,1                        ; 扇区 = 1个    MOV                BX,0    MOV                DL,0x00                   ; A驱动器    INT                0x13                          ; 调用磁盘BIOS        JNC                fin                                 ADD                SI,1                         ;每次增加1，相当于x++    CMP                SI,5                         ;判断语句，如果SI>=5    JAE                  error                       ;如果SI>=5时，跳转到error        MOV                AH,0x00    MOV                DL,0x00                  ; A驱动器    INT                   0x13                        ; 重置驱动器（系统复位）    JMP                  retryerror:                MOV                SI,msg

JNC

Jump if not carry 条件跳转指令 ，进位标志位0就跳转

JAE

Jump if above or equal 条件跳转指令，大于等于时跳转

第二个扇区弄好了！

设置18个扇区

话说，1张软盘有80个柱面，2个磁头，18个扇区。

既然弄完了前2个扇区，剩下的16个扇区也弄弄吧！

更新：ipl.nas文件

【记录失败次数】做成独立功能readloop增加next功能，自动填写剩余扇区

readloop:            MOV                SI,0                        	 ; 记录失败次数next:    MOV                AX,ES                       ; 内存地址后移0x200        ADD                AX,0x0020								; 因为没有ADD ES,0x020指令，需要变通    MOV                ES,AX                                ADD                CL,1                        ; CL=CL+1    CMP                CL,18                       ; 比较CL=？18    JBE                readloop               		 ; 如果CL <= 18 跳转到readloop

JBE

“jump if below or equal 跳转指令，小于等于

要读下一个扇区，只需给CL（扇区号）加1

已经把磁盘上C0-H0-S2到C0-H0- S18的512×17=8 704字节的内容，

装载到了内存的0x8200～0xa3ff处。

18个扇区弄好了

设置10个柱面

话说，1张软盘有80个柱面，2个磁头，18个扇区。

C0-H0-S18扇区的下一扇区，是磁盘反面的C0-H1-S1直到C0-H1-S18。

然后又跑到反面从C1-H0-S1开始读取扇面，直到C9-H1- S18

更新：ipl.nas内容，并把文件名改为ipl10.nas

提醒大家这个程序只能读入10个柱面

next:		；---------这是读取18个扇区的方法    MOV                AX,ES                        ; 内存地址后移0x200    ADD                AX,0x0020    MOV                ES,AX                        ; 因为没有ADD ES,0x020指令，需要变通    ADD                CL,1                        ; CL=CL+1    CMP                CL,18                        ; 比较CL=？18    JBE                readloop                ; 如果CL <= 18 跳转到readloop        ；-----------这是磁盘正反面跳转的方法    MOV                CL,1    ADD                DH,1    CMP                DH,2    JB                readloop                ; 如果DH < 2 跳转到readloop        MOV                DH,0    ADD                CH,1    CMP                CH,CYLS    JB                readloop                ; 如果CH < CYLS 跳转到readloop

JB

jump if below 如果小于，就跳转

EQU

equal 相当于C语言的#define命令，

用来声明常数 “CYLS EQU 10”意思是“CYLS = 10” （CYLS代 表cylinders）

10个柱面就用几行代码设置好了！

正事干完了，划划水。

更新：Makefile文件

把重复的内容写到顶部，做成公共设施

使用变量时，套上$和( )

TOOLPATH = ../z_tools/MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -rNASK     = $(TOOLPATH)nask.exeEDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exeIMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.comCOPY     = copyDEL      = del# 默认default :        $(MAKE) img# 生成文件规则ipl.bin : ipl.nas Makefile        $(NASK) ipl.nas ipl.bin ipl.lstharibote.img : ipl.bin Makefile        $(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \                wbinimg src:ipl.bin len:512 from:0 to:0   imgout:haribote.img# 命令asm :        $(MAKE) ipl.binimg :        $(MAKE) haribote.imgrun :        $(MAKE) img        $(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin        $(MAKE) -C ../z_tools/qemuclean :        -$(DEL) ipl.bin        -$(DEL) ipl.lstsrc_only :        $(MAKE) clean        -$(DEL) haribote.img

一顿操作猛如虎，好像又没干什么

如果懒？不改！

开发操作系统

今天是第三天，把虚拟机复制到day3文件夹内

来看看harib00e文件夹

多了haribote.nas文件

真会起名，haribote = 哈利波特

看看内容，只有3行代码

fin:    HLT    JMP fin

这是休眠功能，用来省电，毕竟1度电=0.5毛，节约是传统美德！

我们要用haribote.nas生成haribote.sys 和haribote.lst

然后，用ipl.bin 和haribote.sys生成haribote.img

看到img文件了

makefile新增内容

haribote.sys : haribote.nas Makefile        $(NASK) haribote.nas haribote.sys haribote.lstharibote.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

测试：打开cmd.bat，输入make img

（文件夹harib00e）

第一次见到sys文件，好奇心又上来了

用BZ打开haribote.sys文件看看

文件名称，写在0x00：2600地址以后的地方；文件内容，写在0x00：4200地址以后的地方。

之前我们规划了启动区和装载区

启动区执行的是haribote.sys内容

从启动区执行操作系统

虽然知道程序内容在磁盘映像上0x00：4200地址，但是怎么执行呢？

首先要明白，磁盘内容最终要装载到内存地址。

而对于磁盘来说，在内存中的第一个地址不是0x00：0000，而是0x00：8000。

所以我们要做一下加法运算0x00：8000+0x00：4200=0x00：c200

所以启动区内容位于内存的0x00：c200地址，缩写成0xc200

把内存地址写到nas内部

更新：haribote.nas

; haribote-os; TAB=4                ORG                0xc200                        fin:                HLT                JMP                fin

跳转到内存地址

更新：ipl.nas

next:    ....此处省略一大堆代码，自行脑补，脑补不成看源文件    ;增加内容    JMP     0xc200

测试：打开cmd，输入make run

连个hello world都没有，看不出是否成功执行操作系统！

确认操作系统的执行情况

之前是黑屏白字

这次弄个图形界面

更新：haribote.nas

; haribote-os; TAB=4                ORG                0xc200                        ; 程序内容的内存地址                MOV                AL,0x13                        ; VGA显卡，320x200 x8bit色彩                MOV                AH,0x00                INT                   0x10fin:                HLT                JMP                fin

图形模式只用了三行代码！

AL,0x03：16色字符模式，80 × 25 AL,0x12：VGA 图形模式，640 × 480 × 4位彩色模式，独特的4面 存储模式 AL,0x13：VGA 图形模式，320 × 200 × 8位彩色模式，调色板模式 （ 用256种颜色 ）AL,0x6a：扩展VGA 图形模式，800 × 600 × 4位彩色模式，独特的 4面存储模式（有的显卡不支持）设定AH=0x00后，调用显卡BIOS的函数，这样就可以切换显示模式了

更新：ipl.nas文件

next:   .....内容自行脑补    ;增加内容    MOV                [0x0ff0],CH                 ; 赋值，磁盘装载内容的开始地址（内存地址）0x0ff0    JMP                  0xc200												；跳到，磁盘装载内容的开始地址（内存地址）0xc200

我们知道了磁盘装载内容的开始地址(内存)是0xc200，还需要知道结束地址（内存）0x0ff0,这样启动区程序算完成。

总结一下

img 文件：用来给磁盘分区（启动区和装载区）sys 文件：操作系统内容（被启动区识别）其他文件：生成这两个文件的过渡文件

测试：打开cmd，输入make run

如果懒的写代码，运行harib00g文件夹

wuhoo~~~

成功调用图形界面！

虽然只有嘿嘿嘿

32位模式预热准备

16位优势：直接调用BIOS函数（因为BIOS是用16位机器语言写的）。

32位优势：使用更多的寄存器，但不能直接调用BIOS函数，需要变通一下。

64位优势：难度大，先放弃

看看32位中如何使用BIOS函数

修改：haribote.nas文件

; haribote-os; TAB=4; --------------------有关BOOT_INFO   （information信息）CYLS         EQU                0x0ff0                        ; 设定启动区LEDS         EQU                0x0ff1                        ；LED灯泡VMODE     EQU                0x0ff2                        ; 关于颜色数目的信息，颜色的位数SCRNX       EQU                0x0ff4                        ; 分辨率的X（screen x）SCRNY        EQU                0x0ff6                        ; 分辨率的Y（screen y）VRAM        EQU                0x0ff8                        ; 图像缓冲区的开始地址；----------------------------------内容装载开始地址                ORG                0xc200                        ; 内容开始地址；----------------------------------切换显卡                MOV                AL,0x13                        ; VGA显卡。320x200x8bit位色彩                MOV                AH,0x00                INT                   0x10；----------------------------------设置画面以及分辨率                MOV                BYTE [VMODE],8                        ; 记录画面模式                MOV                WORD [SCRNX],320                  ；分辨率宽320像素                MOV                WORD [SCRNY],200                   ；分辨率高200像素                MOV                DWORD [VRAM],0xa0000          ；显卡内存，即video RAM; ------------------------------------用BIOS取得键盘上各种LED指示灯状态                MOV                AH,0x02                INT                    0x16                         ; keyboard BIOS                MOV                [LEDS],AL；--------------------------------------休眠功能，省电！fin:                HLT                JMP                fin

导入C语言

一开始学机器语言

后来又学了汇编语言

现在又学C语言

我们要把haribote.sys改名为asmhead.nas

新增了很多内容，大家不要怕！作者说了，为了用C语言，不得不写进去，以后会看懂！

; haribote-os; TAB=4BOTPAK        EQU                0x00280000                DSKCAC        EQU                0x00100000                DSKCAC0        EQU                0x00008000                    ; 有关BOOT_INFO   （information信息）CYLS        EQU                0x0ff0                        ; 设定启动区LEDS        EQU                0x0ff1VMODE        EQU                0x0ff2                        ; 关于颜色数目的信息，颜色的位数SCRNX        EQU                0x0ff4                        ; 分辨率的X（screen x）SCRNY        EQU                0x0ff6                        ; 分辨率的Y（screen y）VRAM        EQU                0x0ff8                        ; 图像缓冲区的开始地址                ORG                0xc200                        ; 这个程序将被装在到内存指定位置                MOV                AL,0x13                        ; VGA显卡。320x200x8bit位色彩                MOV                AH,0x00                INT                0x10                MOV                BYTE [VMODE],8        ; 记录画面模式                MOV                WORD [SCRNX],320                MOV                WORD [SCRNY],200                MOV                DWORD [VRAM],0x000a0000; 用BIOS取得键盘上各种LED指示灯状态                MOV                AH,0x02                INT                0x16                         ; keyboard BIOS                MOV                [LEDS],AL; ----------------------------以下是新增内容，为了写C语言                MOV                AL,0xff                OUT                0x21,AL                NOP                                                                OUT                0xa1,AL                CLI                                                                CALL        waitkbdout                MOV                AL,0xd1                OUT                0x64,AL                CALL        waitkbdout                MOV                AL,0xdf                                        OUT                0x60,AL                CALL        waitkbdout[INSTRSET "i486p"]                                                LGDT        [GDTR0]                                        MOV                EAX,CR0                AND                EAX,0x7fffffff                        OR                EAX,0x00000001                        MOV                CR0,EAX                JMP                pipelineflushpipelineflush:                MOV                AX,1*8                                        MOV                DS,AX                MOV                ES,AX                MOV                FS,AX                MOV                GS,AX                MOV                SS,AX                MOV                ESI,bootpack                        MOV                EDI,BOTPAK                                MOV                ECX,512*1024/4                CALL        memcpy                MOV                ESI,0x7c00                                MOV                EDI,DSKCAC                                MOV                ECX,512/4                CALL        memcpy                MOV                ESI,DSKCAC0+512                        MOV                EDI,DSKCAC+512                        MOV                ECX,0                MOV                CL,BYTE [CYLS]                IMUL        ECX,512*18*2/4                        SUB                ECX,512/4                                CALL        memcpy                MOV                EBX,BOTPAK                MOV                ECX,[EBX+16]                ADD                ECX,3                                        SHR                ECX,2                                        JZ                skip                                        MOV                ESI,[EBX+20]                        ADD                ESI,EBX                MOV                EDI,[EBX+12]                        CALL        memcpyskip:                MOV                ESP,[EBX+12]                        JMP                DWORD 2*8:0x0000001bwaitkbdout:                IN                 AL,0x64                AND                 AL,0x02                JNZ                waitkbdout                                RETmemcpy:                MOV                EAX,[ESI]                ADD                ESI,4                MOV                [EDI],EAX                ADD                EDI,4                SUB                ECX,1                JNZ                memcpy                                        RET                ALIGNB        16GDT0:                RESB        8                                                DW                0xffff,0x0000,0x9200,0x00cf                        DW                0xffff,0x0000,0x9a28,0x0047                        DW                0GDTR0:                DW                8*3-1                DD                GDT0                ALIGNB        16bootpack:

下面开始就是C语言了

新建：bootpack.c文件，并添加内容（老规矩，创建txt文件，改后缀）

void HariMain(void){       fin:        goto fin;  }

函数(功能，技能)名字叫HariMain，且不带参数（void），不返回任何值程序就是从以HariMain命名的函数开始运行的，所以这个函数名不能更改goto实际上也是被编译成JMP指令

bootpack.c是怎样变成机器语言的呢？

使用cc1.exe从bootpack.c生成bootpack.gas。使用gas2nask.exe从bootpack.gas生成bootpack.nas。使用nask.exe从bootpack.nas生成bootpack.obj。使用obi2bim.exe从bootpack.obj生成bootpack.bim。使用bim2hrb.exe从bootpack.bim生成bootpack.hrb。使用copy指令将asmhead.bin与 bootpack.hrb单纯结合到起来，就成了haribote.sys。

接下来，把上面的生成命令写到makefile文件

修改：makefile文件

TOOLPATH = ../z_tools/INCPATH  = ../z_tools/haribote/MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -rNASK     = $(TOOLPATH)nask.exeCC1      = $(TOOLPATH)cc1.exe -I$(INCPATH) -Os -Wall -quietGAS2NASK = $(TOOLPATH)gas2nask.exe -aOBJ2BIM  = $(TOOLPATH)obj2bim.exeBIM2HRB  = $(TOOLPATH)bim2hrb.exeRULEFILE = $(TOOLPATH)haribote/haribote.rulEDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exeIMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.comCOPY     = copyDEL      = deldefault :        $(MAKE) imgipl10.bin : ipl10.nas Makefile        $(NASK) ipl10.nas ipl10.bin ipl10.lstasmhead.bin : asmhead.nas Makefile        $(NASK) asmhead.nas asmhead.bin asmhead.lstbootpack.gas : bootpack.c Makefile        $(CC1) -o bootpack.gas bootpack.cbootpack.nas : bootpack.gas Makefile        $(GAS2NASK) bootpack.gas bootpack.nasbootpack.obj : bootpack.nas Makefile        $(NASK) bootpack.nas bootpack.obj bootpack.lstnaskfunc.obj : naskfunc.nas Makefile        $(NASK) naskfunc.nas naskfunc.obj naskfunc.lstbootpack.bim : bootpack.obj naskfunc.obj Makefile        $(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:bootpack.bim stack:3136k map:bootpack.map \                bootpack.obj naskfunc.objbootpack.hrb : bootpack.bim Makefile        $(BIM2HRB) bootpack.bim bootpack.hrb 0haribote.sys : asmhead.bin bootpack.hrb Makefile        copy /B asmhead.bin+bootpack.hrb haribote.sysharibote.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                img :        $(MAKE) haribote.imgrun :        $(MAKE) img        $(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin        $(MAKE) -C ../z_tools/qemuinstall :        $(MAKE) img        $(IMGTOL) w a: haribote.imgclean :        -$(DEL) *.bin        -$(DEL) *.lst        -$(DEL) *.gas        -$(DEL) *.obj        -$(DEL) bootpack.nas        -$(DEL) bootpack.map        -$(DEL) bootpack.bim        -$(DEL) bootpack.hrb        -$(DEL) haribote.syssrc_only :        $(MAKE) clean        -$(DEL) haribote.img

这样大功告成了！

重新捋一遍文件作用（学多了，容易忘掉）

ipl10.nas：用来分区磁盘（启动区和装载区）asmhead.nas：设置bios函数等，为C语言调用提前设置bootpack.c：用来生成haribote.syscmd.bat：启用cmd窗口makefile：包含各种生成文件命令（核心文件img和sys）make.bat：一键生成所有文件，cmd都不用打开

实现HLT

最后再添加一个省电功能

新建：naskfunc.nas文件，添加以下内容（老规矩，创建txt，改后缀）

; naskfunc; TAB=4    [FORMAT "WCOFF"]              ; 制作目标文件的模式[BITS 32]                                ; 制作32位模式用的机械语言;制作目标文件的信息[FILE "naskfunc.nas"]         ; 源文件名信息    GLOBAL _io_hlt               ; 程序中包含的函数名    ;以下是实际的函数[SECTION .text]                   ; 目标文件中写了这些之后再写程序_io_hlt: ; void io_hlt(void);    HLT    RET

看不懂没关系，知道干啥用就可以

我们要在c语言中添加省电功能

修改：bootpack.c

void io_hlt(void);               /*告诉C编译器，有一个函数在别的文件里*/            void HariMain(void){  fin:      io_hlt();                         /*执行naskfunc.nas里的_io_hlt*/      goto fin;}

测试：打开cmd.bat，输入make run

（运行最后一个文件夹harib00j）

今

天

内

容

太

长

了

今天就到这里，洗洗睡了！