MacOS环境-手写操作系统-22-突破扇区读取限制 原创

突破连续读取72个扇区

1.简介

因为一些特殊的原因 当我们读取超过72个扇区的时候 就会出现错误

但是我们后边的开发 肯定是要超过72个扇区的

2.代码

我们的操作系统加载器 秉承简单够用的原则

只要能把编译好的二进制内核送进内存就可以了

所以加载器的算法是 连续读取软盘扇区 将扇区的内容写入到从0x8000 开始的内存中

以下是我们内核加载器的代码

org  0x7c00;

LoadAddr EQU  08000h   


entry:
    mov  ax, 0
    mov  ss, ax
    mov  ds, ax
    mov  es, ax


    mov          BX, LoadAddr       ; ES:BX 数据存储缓冲区
    mov          CH, 1        ;CH 用来存储柱面号
    mov          DH, 0        ;DH 用来存储磁头号

readFloppy:

    cmp          byte [load_count], 0
    je           beginLoad


    mov          CL, 1        ;CL 用来存储扇区号

    mov          AH, 0x02      ;  AH = 02 表示要做的是读盘操作
    mov          AL,  18        ; AL 表示要练习读取几个扇区
    mov          DL, 0         ;驱动器编号,一般我们只有一个软盘驱动器,所以写死   
                               ;为0
    INT          0x13          ;调用BIOS中断实现磁盘读取功能

    inc          CH
    dec          byte [load_count]
    JC           fin
    add          bx, 512 * 18
    jmp          readFloppy

beginLoad:
    jmp          LoadAddr


load_count db 3 ;连续读取几个柱面

fin:
    HLT
    jmp  fin

load_count 指的是要读取的软盘柱面数

一个1.44M软盘 其中一个磁面有80个柱面 一个柱面有有两面 上面和背面 每面对应一个磁道 一个磁道有18个扇区 一个扇区有512字节

上面代码中

load_cout 的值设置为3 也就是程序要连续读取3个柱面 也就是要将软盘中大约 3* 18 * 512 字节

也就是27k的内容写入地址为08000h的内存中

随着我们开发的操作系统功能越来越强大 其代码量也越来越大 现在内核编译后 已经接近15k了 超过27k是迟早的事情

一旦超过27k 那么我们的软盘在往内存拷贝内核时 就需要连续将4个柱面 也就是72扇区的数据写入到内存中

按照设想 我们只要把上面load_cout的值改成4就可以了

然而一旦改成4 问题就出现了

因为读取4个柱面 也就要连续向内存读入18*4 = 72个扇区的内容

现在大多数BIOS提供的int 013h软盘读取中断功能

一旦发现调用代码要读取的内容有72扇区以上 就会返回失败

如果有同学尝试着把上面代码的load_cout该成4 然后再运行程序 就会发现内核加载失败

也就是int 03h 的中断调用返回失败

这样一来 一旦我们的内核大小超过27k的话 我们现在的加载器就无法正确加载了

为了绕过这个限制

现在我们加载器的做法是

不再一次连续读取18个扇区 而是一次读取一个扇区

把这个扇区的数据先读入一个给定的 大小为512字节的缓冲区内

然后再把该缓冲区的内容 拷贝到指定的内存中 也就是我们要多做一次没有意义的拷贝工作

由于我们的内核要加载到内存08000h

因此 我将08000h前512字节 也就是起始地址为07E00h开始的512字节内存作为软盘一个扇区数据的缓冲区

每次从软盘读入一个扇区数据时 先把数据写入到这个缓冲区 然后再把这个缓冲区的数据拷贝到08000h之后的地址

代码如下

org  0x7c00;

LoadAddr EQU  08000h 
BufferAddr EQU 7E0h

BaseOfStack     equ 07c00h

entry:
    mov  ax, 0
    mov  ss, ax
    mov  ds, ax

    mov  ax, BufferAddr
    mov  es, ax

    mov  ax, 0
    mov  ss, ax
    mov  sp, BaseOfStack
    mov  di, ax
    mov  si, ax


    mov          BX, 0       ; ES:BX 数据存储缓冲区
    mov          CH, 1        ;CH 用来存储柱面号
    mov          DH, 0        ;DH 用来存储磁头号
    mov          CL, 0        ;CL 用来存储扇区号


;每次都把扇区写入地址 07E00处

readFloppy:

    cmp          byte [load_count], 0
    je           beginLoad

    mov          bx, 0
    inc          cl
    mov          AH, 0x02      ;  AH = 02 表示要做的是读盘操作
    mov          AL,  1        ; AL 表示要读取几个扇区
    mov          DL, 0         ;驱动器编号,一般我们只有一个软盘驱动器,所以写死   
                               ;为0
    INT          0x13          ;调用BIOS中断实现磁盘读取功能
    JC           fin


;把刚写入07E00的一个扇区的内容写入从08000h开始的地址

copySector:
    push si
    push di
    push cx

    mov  cx, 0200h  ;缓冲区数据大小,也就是512字节
    mov  di, 0
    mov  si, 0
    mov  ax, word [load_section];es
    mov  ds, ax

copy:
    cmp  cx, 0
    je   copyend

    mov  al, byte [es:si] ;es:si指向07E00
    mov  byte [ds:di], al

    inc  di
    inc  si
    dec  cx
    jmp  copy

copyend:
    pop cx
    pop di
    pop si

    mov bx, ds
    add bx, 020h
    mov ax, 0
    mov ds, ax
    mov word [load_section], bx
    mov bx, 0

    ;end of copySector

    cmp          cl, 18
    jb           readFloppy

    inc          CH
    mov          cl, 0
    dec          byte [load_count]
    jmp          readFloppy

beginLoad:

    mov  ax, 0
    mov  ds, ax

    jmp          LoadAddr


load_count db 10 ;连续读取几个柱面
load_section dw 0800h

fin:

    HLT
    jmp  fin

有了上面改动后 加载代码能读取任意多个扇区数据到内存而不用担心Bochs虚拟机的限制

虽然我用的是Virtual Box 但据说Virtual Box使用的也是Bochs代码

所以当我连续加载扇区超过72时 Virtual Box对代码的数据读取请求也返回识别

使用上面的修改后 数据的读取问题也能得到解决了

3.MessageBox的计数器效果

这里插一个部分 就是实现一个MessageBox的计数器

void CMain(void) {
...

for(;;) {
       char* pStr = intToHexStr(counter);
       counter++;
       boxfill8(shtMsgBox->buf, 160, COL8_C6C6C6, 40, 28, 119, 43);
       showString(shtctl, shtMsgBox, 40, 28, COL8_000000,pStr);

       io_cli();
       if (fifo8_status(&keyinfo) + fifo8_status(&mouseinfo)  == 0) {

           io_sti();
       }
...
}

编译之后运行

但是最终的效果 会出现一直闪烁

在这里插入图片描述

posted @   武子康  阅读(0)  评论(0编辑  收藏  举报  
相关博文:
阅读排行:
· 分享4款.NET开源、免费、实用的商城系统
· 全程不用写代码,我用AI程序员写了一个飞机大战
· MongoDB 8.0这个新功能碉堡了,比商业数据库还牛
· 白话解读 Dapr 1.15:你的「微服务管家」又秀新绝活了
· 上周热点回顾(2.24-3.2)
点击右上角即可分享
微信分享提示