diff --git a/bootloader/boot.asm b/bootloader/boot.asm index e54ec483..32c765d3 100644 --- a/bootloader/boot.asm +++ b/bootloader/boot.asm @@ -2,6 +2,38 @@ org 0x7c00 BaseOfStack equ 0x7c00 +BaseOfLoader equ 0x1000 +OffsetOfLoader equ 0x00 + +RootDirSectors equ 14 ;根目录占用的扇区数 +SectorNumOfRootDirStart equ 19 ; 根目录的起始扇区号 +SectorNumOfFAT1Start equ 1 ; FAT1表的起始扇区号 （因为前面有一个保留扇区（引导扇区）） +SectorBalance equ 17 ;平衡文件/目录的起始簇号与数据区域的起始簇号的差值。 + + + jmp short Label_Start + nop + BS_OEMName db 'DragonOS' + BPB_BytesPerSec dw 512 + BPB_SecPerClus db 1 + BPB_RsvdSecCnt dw 1 + BPB_NumFATs db 2 + BPB_RootEntCnt dw 224 + BPB_TotSec16 dw 2880 + BPB_Media db 0xf0 + BPB_FATSz16 dw 9 + BPB_SecPerTrk dw 18 + BPB_NumHeads dw 2 + BPB_HiddSec dd 0 + BPB_TotSec32 dd 0 + BS_DrvNum db 0 + BS_Reserved1 db 0 + BS_BootSig db 0x29 + BS_VolID dd 0 + BS_VolLab db 'boot loader' + BS_FileSysType db 'FAT12 ' + + Label_Start: ;初始化寄存器 @@ -26,25 +58,238 @@ Label_Start: ;在屏幕上显示Start Booting mov ax, 0x1301 ;设置显示字符串，显示后，光标移到字符串末端 - mov bx, 0x000f ;设置黑色背景，白色字体，高亮度，不闪烁 + mov bx, 0x000a ;设置黑色背景，白色字体，高亮度，不闪烁 mov dx, 0x0000 ;设置游标行列号均为0 - mov cx, 20 ;设置字符串长度为20 + mov cx, 24 ;设置字符串长度为20 push ax mov ax, ds mov es, ax pop ax mov bp, StartBootMessage - int 10h + int 0x10 ;软盘驱动器复位 xor ah, ah xor dl, dl - int 13h + int 0x13 +; 在文件系统中搜索 loader.bin + mov word [SectorNo], SectorNumOfRootDirStart ;保存根目录起始扇区号 + +Label_Search_In_Root_Dir_Begin: + cmp word [RootDirSizeForLoop], 0 ; 比较根目录扇区数量和0的关系。 cmp实际上是进行了一个减法运算 + jz Label_No_LoaderBin ; 等于0，不存在Loader.bin + dec word [RootDirSizeForLoop] + + mov ax, 0x00 + mov es, ax + mov bx, 0x8000 + mov ax, [SectorNo] ;向函数传入扇区号 + mov cl, 1 + call Func_ReadOneSector + mov si, LoaderFileName ;向源变址寄存器传入Loader文件的名字 + mov di, 0x8000 + cld ;由于LODSB的加载方向与DF标志位有关，因此需要用CLD清零DF标志位 + + mov dx, 0x10 ; 每个扇区的目录项的最大条数是(512/32=16,也就是0x10) + +Label_Search_For_LoaderBin: + cmp dx, 0 + jz Label_Goto_Next_Sector_In_Root_Dir + dec dx + mov cx, 11 ; cx寄存器存储目录项的文件名长度， 11B，包括了文件名和扩展名，但是不包括 分隔符'.' + +Label_Cmp_FileName: + cmp cx, 0 + jz Label_FileName_Found + dec cx + lodsb ; 把si对应的字节载入al寄存器中，然后，由于DF为0，si寄存器自增 + cmp al, byte [es:di] ; 间接取址[es+di]。 也就是进行比较当前文件的名字对应字节和loader文件名对应字节 + jz Label_Go_On ; 对应字节相同 + jmp Label_Different ; 字节不同，不是同一个文件 + +Label_Go_On: + inc di + jmp Label_Cmp_FileName + +Label_Different: + and di, 0ffe0h ;将di恢复到当前目录项的第0字节 + add di, 20h ;将di跳转到下一目录项的第0字节 + mov si, LoaderFileName + jmp Label_Search_For_LoaderBin ;继续搜索下一目录项 + +Label_Goto_Next_Sector_In_Root_Dir: + add word [SectorNo], 1 + jmp Label_Search_In_Root_Dir_Begin + +Label_No_LoaderBin: + ; 在屏幕上显示 [ERROR] No Loader Found. + mov ax, 0x1301 + mov bx, 0x000c ; 红色闪烁高亮黑底 + mov dx, 0x0100 ; 显示在第二行（前面已经显示过一行了） + mov cx, 24 ; 字符串长度 + push ax + mov ax, ds + mov es, ax + pop ax + mov bp, NoLoaderMessage + int 0x10 jmp $ -StartBootMessage: db "[DragonOS]Start Boot" + +;========== 找到了Loader.Bin + +Label_FileName_Found: + mov ax, RootDirSectors + + ; 先取得目录项DIR_FstClus字段的值（起始簇号） + and di, 0xffe0 + add di, 0x1a + mov cx, word [es:di] + push cx + + + add cx, ax + add cx, SectorBalance + mov ax, BaseOfLoader + mov es, ax ;配置es和bx，指定loader.bin在内存中的起始地址 + mov bx, OffsetOfLoader + mov ax, cx + +Label_Go_On_Loading_File: + push ax + push bx + + ; 显示字符. + mov ah, 0x0e + mov al, "." + mov bl, 0x0f + int 0x10 + + pop bx + pop ax + + + ; 每读取一个扇区，就获取下一个表项，然后继续读入下一个簇的数据，直到返回的下一表项为0xfff为止，表示loader.bin完全加载完成 + mov cl, 1 + call Func_ReadOneSector + pop ax + call Func_GetFATEntry + cmp ax, 0xfff + jz Label_File_Loaded + push ax + mov dx, RootDirSectors + add ax, dx + add ax, SectorBalance + add bx, [BPB_BytesPerSec] + jmp Label_Go_On_Loading_File + +Label_File_Loaded: + jmp $ + + +; 从软盘读取一个扇区 +; AX=待读取的磁盘起始扇区号 +; CL=读入的扇区数量 +; ES:BX=>目标缓冲区起始地址 +Func_ReadOneSector: + push bp + mov bp, sp + sub esp, 2 + mov byte [bp-2], cl + push bx + mov bl, [BPB_SecPerTrk] + div bl ;用AX寄存器中的值除以BL，得到目标磁道号(商：AL)以及目标磁道内的起始扇区号(余数：AH) + inc ah ; 由于磁道内的起始扇区号从1开始计数，因此将余数+1 + mov cl, ah + mov dh, al + shr al, 1 ;计算出柱面号 + mov ch, al + and dh, 1;计算出磁头号 + + pop bx + mov dl, [BS_DrvNum] + ;最终，dh存储了磁头号，dl存储驱动器号 + ; ch存储柱面号，cl存储起始扇区号 + +Label_Go_On_Reading: + ; 使用BIOS中断服务程序INT13h的主功能号AH=02h实现软盘读取操作 + mov ah, 2 + mov al, byte [bp-2] + int 0x13 + jc Label_Go_On_Reading ;当CF标志位被复位时，说明数据读取完成，恢复调用现场 + + add esp, 2 + pop bp + ret + + +; 解析FAT表项,根据当前FAT表项索引出下一个FAT表项 +Func_GetFATEntry: + ; AX=FAT表项号（输入、输出参数） + ; 保存将要被修改的寄存器 + push es + push bx + push ax + + ; 扩展段寄存器 + mov ax, 00 + mov es, ax + + pop ax + mov byte [Odd], 0 ;将奇数标志位置0 + + ; 将FAT表项号转换为总的字节号 + mov bx, 3 + mul bx + mov bx, 2 + div bx + + cmp dx, 0 + jz Label_Even ; 偶数项 + mov byte [Odd], 1 + +Label_Even: + xor dx, dx ;把dx置0 + + ; 计算得到扇区号（商）和扇区内偏移（余数） + mov bx, [BPB_BytesPerSec] + div bx + push dx + + ; 读取两个扇区到[es:bx] + mov bx, 0x8000 + add ax, SectorNumOfFAT1Start + mov cl, 2 ; 设置读取两个扇区，解决FAT表项跨扇区的问题 + call Func_ReadOneSector + + pop dx + add bx, dx + mov ax, [es:bx] + cmp byte [Odd], 1 + jnz Label_Even_2 ;若是偶数项，则跳转 + + shr ax, 4 ; 解决奇偶项错位问题 + +Label_Even_2: + and ax, 0x0fff ; 确保表项号在正确的范围内 0x0003~0x0fff + pop bx + pop es + ret + + + +; 临时变量 +RootDirSizeForLoop dw RootDirSectors +SectorNo dw 0 +Odd db 0 + + +; 显示的文本 +StartBootMessage: db "[DragonOS] Start Booting" +NoLoaderMessage: db "[ERROR] No LOADER Found." +LoaderFileName: db "LOADER BIN",0 ;最后这个0是为了填满12字节的宽度 ;填满整个扇区的512字节 times 510 - ( $ - $$ ) db 0 @@ -52,5 +297,3 @@ StartBootMessage: db "[DragonOS]Start Boot" - -