操作系统与网络实现 之十四
2016-01-18 15:54
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今天是2016年1月17日，乙未年腊八节，给大家上新的一章
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掌握上面的知识，编写画图程序就简单了：
boot.asm不变：
[BITS 16] ;编译成16位的指令
[ORG 0x7C00]
jmp main
read_kernelloader: ;读入 kernelloader 程序
push es
.rkl:
mov ax , 0x1000 ;kernelloader.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0 ;写入到内存0x1000:0000
mov ah , 2
mov dl , 0 ;驱动器号
mov ch , 0 ;磁道
mov cl , 2 ; 第2个扇区开始
mov al , 2 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rkl
pop es
ret
main: ;主程序
mov ax , 0x0 ;boot.asm 程序的段基址
mov ds , ax
call read_kernelloader ;读入 kernelloader 程序
jmp dword 0x1000:0 ;跳转到 kernelloader 处执行
times 510-($-$$) db 0
db 0x55
db 0xAA
kernelloader.asm源码：
[BITS 16]
jmp main
gdt_entries equ 3 ;共有三个段描述符：null,os code32,os data32
pe equ 1 ;bit PE in CR0
null equ 0h
os_code32_sel equ 8h ;1,gdt,rpl=00
os_data32_sel equ 10h ;2,gdt,rpl=00
VESA: times 256 db 0 ;分配一块区域存放 vesa 返回的信息，大小256，我们只需要其中的一个32位值
pdescr times 6 db 0
gdt_table times (gdt_entries*8) db 0
set_video_mode: ;设置显卡模式
push es
;设置显卡模式
mov ax , 0x4f02
mov bx , 0x4114 ;800X600 ( 5:6:5 ) 16位色
int 0x10
;取得该模式下显存线性地址
mov bx , 0x1000
mov es , bx
mov di , VESA ;es:di指向256空间，int 10h将在此填写数据
mov ax , 0x4f01
mov cx , 0x114
int 0x10
;第40个字节开始存有显存地址0xe0000000,将此地址再存入指定的地址0x10050
mov eax , [ es:VESA + 40 ]
;将此地址再存入指定的地址0x10050,因为实际运行中，在0x10040-0x10120都没有填入数据，都是可以利用的
mov [ es:0x50 ] , eax ;es:bx 0x1000:0050=0x10050 内容为 0xe0000000
pop es
ret
read_charpic: ;读入字库及图片
push es
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc1:
mov bx , 0x1000 ;asc16 所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0400 ;写入到内存0x1000:0400 物理地址=0x10400
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 0 ;磁道
mov cl , 4 ;开始扇区
mov al , 15 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc1
add bx , 15*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 0 ;磁道
call readtrack
.rc2:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 3 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 3 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc2
;开始0x20000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc3:
mov bx , 0x2000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x20000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 3 ;磁道
mov cl , 4 ;开始扇区
mov al , 15 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc3
add bx , 15*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 4 ;磁道
call readtrack
.rc4:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 5 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc4
;开始0x30000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc5:
mov bx , 0x3000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x30000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
mov cl , 6 ;开始扇区
mov al , 13 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc5
add bx , 13*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
call readtrack
.rc6:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 10 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 7 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc6
;开始0x40000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc7:
mov bx , 0x4000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x40000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 10 ;磁道
mov cl , 8 ;开始扇区
mov al , 11 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc7
add bx , 11*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 11 ;磁道
call readtrack
.rc8:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 9 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc8
;开始0x50000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc9:
mov bx , 0x5000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x50000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
mov cl , 10 ;开始扇区
mov al , 9 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc9
add bx , 9*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
call readtrack
.rc10:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 17 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 11 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc10
;开始0x60000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc11:
mov bx , 0x6000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x60000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 17 ;磁道
mov cl , 12 ;开始扇区
mov al , 7 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc11
add bx , 7*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 18 ;磁道
call readtrack
.rc12:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 21 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 13 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc12
;开始0x70000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc13:
mov bx , 0x7000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x70000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 21 ;磁道
mov cl , 14 ;开始扇区
mov al , 1 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc13
pop es
ret
;读入几个磁道子程序
;di 读入的磁道总数
;dh 磁头
;ch 开始磁道
readtrack:
.r_1:
mov ah , 2 ;功能号 2 表示读磁盘扇区
mov cl , 1 ;启始扇区1扇区
mov al , 18 ;读入扇区数
int 0x13
jc .r_1
add bx , 18 * 512 ;读入地址增加
dec di
cmp di , 0
je .r_2
xor dh , 1 ;反转磁头
cmp dh , 0 ;如果反转值为0，磁道数要加1
jne .r_1
inc ch
jmp .r_1
.r_2:
ret
read_kernel: ;读入 kernel 程序
push es
.rk:
mov ax , 0x8000 ;kernel.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0 ;写入到内存0x8000:0000 物理地址=0x80000
mov ah , 2
mov dl , 0 ;驱动器号
mov dh , 0 ;磁头0
mov ch , 26 ;磁道
mov cl , 1 ;第1个扇区开始
mov al , 18 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rk
pop es
ret
main:
mov ax,1000h
mov ds,ax
;设置显卡模式
call set_video_mode
;读入 kernel
call read_kernel
;读入字库及图片
call read_charpic
;打开 A 20 地址线
mov ax , 0x2401
int 0x15
;[1]built up GDT table
cli
mov eax,gdt_table
;item 0:null descriptor,
mov dword[eax],0
mov dword[eax+4],0
add eax,8
;item 1,OS code32 descriptor,
;Base=00000000h,limit=0ffh,G=1,D=1,type=a,dpl=0
mov word[eax],0ffh
mov word[eax+2],0
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],09ah
mov byte[eax+6],0c0h
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;item 2,OS data32 descriptor
;Base=00000000h,Limit=0fffffh,G=1,D=1,Type=2,DPL=0
mov word[eax],0ffffh
mov word[eax+2],0000h
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],092h
mov byte[eax+6],0cfh ;高四位是G D 0 AVL，此处为1100 = c ,低四位是limit bit 16-19 此处为f
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;[2]built false GDT descriptor
mov word[pdescr+0],(gdt_entries*8)
mov dword[pdescr+2],gdt_table+00010000h
lgdt [pdescr]
;[3]enter into protected mode
;刷新CR0
mov eax,cr0
or eax,pe
mov cr0,eax
jmp flush
flush:
mov ax,os_data32_sel
mov ds,ax
mov es,ax
mov ss,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
jmp dword os_code32_sel:0x80000 ;跳转到0x8000:0000保护模式 物理地址0x80000
kernel.asm
[BITS 32]
[GLOBAL start] ;我们必须导出start这个入口，以便让链接器识别 ,
[EXTERN _ya_main] ;用到本文件外定义的函数 在kernel.c
jmp start
start:
call _ya_main ;调用C
jmp $
kernel.c
#include "..\include\graph.h"
unsigned short color ;
void ya_main()
{
//写字的颜色
color = rgb_mix( 0 , 255 , 255 ) ;
unsigned int x = 250 ;
unsigned int y = 50 ;
ya_draw_chars( 250, 50, "小YA长大了" , color) ;
ya_draw_4bit_bmp(500 , 20 , 0x68400) ;
}
graph.c
#include "..\include\graph.h"
unsigned int * addr = (int *)0x10050 ;
// 颜色合成函数
unsigned short rgb_mix( unsigned char r , unsigned char g , unsigned char b )
{
union{
unsigned int color ;
struct{
unsigned char b : 5 ;
unsigned char g : 6 ;
unsigned char r : 5 ;
}sa;
}ua;
ua.sa.r = r >> 3 ;
ua.sa.g = g >> 2 ;
ua.sa.b = b >> 3 ;
return ua.color ;
}
// 画点函数
void draw_dot( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short color )
{
// 取得显卡地址
//unsigned short *video_addr ;
unsigned int mid = *addr ;
unsigned short * video_addr = (unsigned int *)mid ;
// 计算点的偏移量
unsigned int offset = y * 800 + x ;
// *( video + offset ) = color ;
*( video_addr + offset ) = color ;
}
// 显示英文
void ya_draw_english( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int addr_in_font , unsigned short color )
{
unsigned char *english_font = ( unsigned char * )(0x10400 + addr_in_font * 16) ;
int ta = y ;
int tb = x ;
unsigned char font_char ;
for (int tc = 0; tc < 16; tc++) { // 一个英文 16 行
for (int td = 7; td >= 0; td--) { // 一行一个字节 八位
tb++ ;
if ((font_char = english_font[ tc ] & (1 << td))) {
draw_dot(tb, ta, color);
}
}
ta++; // 显示下一行
tb = x;
}
}
// 显示汉字
void ya_draw_chinese( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int addr_in_font , unsigned short color )
{
unsigned char *chinese_font = ( unsigned char * )(0x11400 + addr_in_font * 32) ;
int ta = y ;
int tb = x ;
unsigned char font_char ;
for (int tc = 0; tc < 16; tc++) { // 一个汉字16行
for (int te =0 ; te < 2; te++){ // 一行两个字节 十六位
for (int td = 7; td >= 0; td--) {
tb++ ;
if ((font_char = chinese_font[ tc*2 + te ] & (1 << td))) {
draw_dot(tb, ta, color);
}
}
}
ta++; // 显示下一行
tb = x;
}
}
// 显示字符串
void ya_draw_chars( int x, int y, char *chars , unsigned short color)
{
while (*chars){
char ch = *chars++ ;
if (ch & 0x80){ //是中文
char cl = *chars++ ;
cl -= 0xa1;
ch -= 0xa1;
int addr = 94*ch + cl ;
ya_draw_chinese( x , y , addr , color);
x += 16 ;
}
else{ //是英文
int addr = ch ;
ya_draw_english(x , y , addr , color);
x += 8 ;
}
}
}
void ya_draw_4bit_bmp(unsigned int x ,unsigned int y ,unsigned int addr)
{
int color [16] = {0x0,0x8000,0x400,0x8400,0x10,0x8010,0x410,0x8410,0xc618,0xf800,0x7e0,0xffe0,0x1f,0xf81f,0x7ff,0xffff} ;//调色板值
int lx = x ; //每行要从这里开始，保留这个值
int * ta = (int *)(addr+0xa) ; //位图数据开始偏移量 在第0xa字节共四字节
int * tb = (int *)(addr+0x22) ; //位图数据长 在第0x22字节共四字节
int * width = (int *)(addr+0x12) ; //位图宽 在第0x12字节共四字节
int * height = (int *)(addr+0x16) ; //位图高 在第0x16字节共四字节
int td ; //一行要读的字节数
int te ; //补几个字节
int tf ; //假设图宽
tf = * width ;
switch(tf%8){ //计算一行要读的字节数td 要补的字节数te
case 0:
td = tf/2 ;
te = 0 ;
break ;
case 1:
td = (tf+1)/2 ;
te = 3 ;
break ;
case 2:
td = tf/2 ;
te = 3 ;
break ;
case 3:
td = (tf+1)/2 ;
te = 2 ;
break ;
case 4:
td = tf/2 ;
te = 2 ;
break ;
case 5:
td = (tf+1)/2 ;
te = 1 ;
break ;
case 6:
td = tf/2 ;
te = 1 ;
break ;
case 7:
td = (tf+1)/2 ;
te = 0 ;
break ;
}
int tc = td + te ;
char * string = (char *)(addr+*ta+*tb-tc) ; //数据从最末端-32字节处开始
for(int i=0 ; i< *height ;i++){
for(int j=0 ; j<td ;j++){
unsigned char ch = *string ; //一个字符有八位，要分别取得其高四位和低四位
unsigned char c1 = ch>>4; //取得高四位
unsigned int pa = color[c1] ; //取得调色板的对应颜色值
if(pa!=0xffff){ //如果是白色，跳过不显示
draw_dot(x , y , pa ) ;
}
unsigned char c2 = ch & 0xf; //取得低四位
pa = color[c2] ; //取得调色板的对应颜色值
if(pa!=0xffff){
draw_dot(x , y , pa ) ;
}
string++ ;
x++ ;
}
string = string + te -tc*2; //必须是四个字节宽,补X个字节，然后后退XX字节
x = lx ;
y++;
}
}
graph.h
#ifndef _GRAPH_H_
#define _GRAPH_H_
// 色调合成函数
unsigned short rgb_mix( unsigned char r , unsigned char g , unsigned char b ) ;
// 画点函数
void draw_dot( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short color ) ;
// 显示英文
void ya_draw_english( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color ) ;
// 显示汉字
void ya_draw_chinese( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color ) ;
// 显示字符串
void ya_draw_chars( int x, int y, char *chars , unsigned short color) ;
// 显示四位bmp图片
void ya_draw_4bit_bmp( unsigned int x , unsigned int y ,unsigned int addr) ;
#endif
makefile
######################
#声明要编译的所有组成,这里的ya是本工程名称，可以取任何名字，这里就用ya
######################
ya:out/boot.bin out/kernelloader.bin out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o out/kernel.ld out/kernel.bin out/creat_img.exe out/write_in_img.exe A B C D E F G H
#开始对各部分编译，注意不是空格是Tab键
out/boot.bin:code/boot.asm
nasm code/boot.asm -o out/boot.bin
out/kernelloader.bin:code/kernelloader.asm
nasm code/kernelloader.asm -o out/kernelloader.bin
# 编译asm文件，生成中间文件
out/kernel.asmo:code/kernel.asm
nasm -f aout code/kernel.asm -o out/kernel.asmo
# 编译C文件，生成中间文件
out/kernel.o:code/kernel.c
gcc -fpack-struct -std=c99 -c code/kernel.c -o out/kernel.o
out/graph.o:code/graph.c
gcc -fpack-struct -std=c99 -Wno-packed-bitfield-compat -c code/graph.c -o out/graph.o
# 链接内核
out/kernel.ld:out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o
ld -Ttext 0x80000 -e start -o out/kernel.ld out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o
# 生成可执行代码文件
out/kernel.bin:out/kernel.ld
objcopy -R .note -R .comment -S -O binary out/kernel.ld out/kernel.bin
# 制作内核映象文件
out/creat_img.exe:code/creat_img.c
gpp code/creat_img.c -o out/creat_img.exe
# 执行dos命令，在final目录下生成a.img文件
A:
out/creat_img.exe final/a.img
# 写入文件,argv[1]=目标文件 argv[2]=源文件 argv[3]=写入偏移量
#在DOS下用法: write.exe a.img kernelloader.bin 512
out/write_in_img.exe:code/write_in_img.c
gpp code/write_in_img.c -o out/write_in_img.exe
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是boot.bin
# 写入磁盘位置从0偏移量起始,占1个扇区512字节
B:
out/write_in_img.exe final/a.img out/boot.bin 0
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernelloader.bin
# boot.bin已经占用了512字节,写入磁盘位置从512偏移量起始,占2个扇区1024字节
C:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernelloader.bin 512
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是asc16
# boot.bin+kernelloader.bin已经占用了512+1024 = 1536字节,写入磁盘位置从1536偏移量起始
D:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/asc16 1536
E:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/hzk16f 5632
F:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/ya.bmp 267776
G:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/faya.bmp 361984
H:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernel.bin 479232
######################
显示4位共十六色的bmp图片
显示16位64K色bmp图片，具体程序请亲们自己练习编写。
显示图片
掌握上面的知识，编写画图程序就简单了：
boot.asm不变：
[BITS 16] ;编译成16位的指令
[ORG 0x7C00]
jmp main
read_kernelloader: ;读入 kernelloader 程序
push es
.rkl:
mov ax , 0x1000 ;kernelloader.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0 ;写入到内存0x1000:0000
mov ah , 2
mov dl , 0 ;驱动器号
mov ch , 0 ;磁道
mov cl , 2 ; 第2个扇区开始
mov al , 2 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rkl
pop es
ret
main: ;主程序
mov ax , 0x0 ;boot.asm 程序的段基址
mov ds , ax
call read_kernelloader ;读入 kernelloader 程序
jmp dword 0x1000:0 ;跳转到 kernelloader 处执行
times 510-($-$$) db 0
db 0x55
db 0xAA
kernelloader.asm源码：
[BITS 16]
jmp main
gdt_entries equ 3 ;共有三个段描述符：null,os code32,os data32
pe equ 1 ;bit PE in CR0
null equ 0h
os_code32_sel equ 8h ;1,gdt,rpl=00
os_data32_sel equ 10h ;2,gdt,rpl=00
VESA: times 256 db 0 ;分配一块区域存放 vesa 返回的信息，大小256，我们只需要其中的一个32位值
pdescr times 6 db 0
gdt_table times (gdt_entries*8) db 0
set_video_mode: ;设置显卡模式
push es
;设置显卡模式
mov ax , 0x4f02
mov bx , 0x4114 ;800X600 ( 5:6:5 ) 16位色
int 0x10
;取得该模式下显存线性地址
mov bx , 0x1000
mov es , bx
mov di , VESA ;es:di指向256空间，int 10h将在此填写数据
mov ax , 0x4f01
mov cx , 0x114
int 0x10
;第40个字节开始存有显存地址0xe0000000,将此地址再存入指定的地址0x10050
mov eax , [ es:VESA + 40 ]
;将此地址再存入指定的地址0x10050,因为实际运行中，在0x10040-0x10120都没有填入数据，都是可以利用的
mov [ es:0x50 ] , eax ;es:bx 0x1000:0050=0x10050 内容为 0xe0000000
pop es
ret
read_charpic: ;读入字库及图片
push es
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc1:
mov bx , 0x1000 ;asc16 所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0400 ;写入到内存0x1000:0400 物理地址=0x10400
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 0 ;磁道
mov cl , 4 ;开始扇区
mov al , 15 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc1
add bx , 15*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 0 ;磁道
call readtrack
.rc2:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 3 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 3 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc2
;开始0x20000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc3:
mov bx , 0x2000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x20000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 3 ;磁道
mov cl , 4 ;开始扇区
mov al , 15 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc3
add bx , 15*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 4 ;磁道
call readtrack
.rc4:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 5 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc4
;开始0x30000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc5:
mov bx , 0x3000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x30000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
mov cl , 6 ;开始扇区
mov al , 13 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc5
add bx , 13*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 7 ;磁道
call readtrack
.rc6:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 10 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 7 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc6
;开始0x40000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc7:
mov bx , 0x4000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x40000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 10 ;磁道
mov cl , 8 ;开始扇区
mov al , 11 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc7
add bx , 11*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 11 ;磁道
call readtrack
.rc8:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 9 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc8
;开始0x50000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc9:
mov bx , 0x5000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x50000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
mov cl , 10 ;开始扇区
mov al , 9 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc9
add bx , 9*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 14 ;磁道
call readtrack
.rc10:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 17 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 11 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc10
;开始0x60000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc11:
mov bx , 0x6000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x60000
mov dh , 1 ;磁头
mov ch , 17 ;磁道
mov cl , 12 ;开始扇区
mov al , 7 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc11
add bx , 7*512 ;读入地址增加
mov di , 6 ;读入磁道数
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 18 ;磁道
call readtrack
.rc12:
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 21 ;磁道
mov cl , 1 ;开始扇区
mov al , 13 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc12
;开始0x70000
mov ah , 2 ;磁盘读
mov dl , 0 ;驱动器号
.rc13:
mov bx , 0x7000 ;所在的段基址
mov es , bx
mov bx , 0x0000 ;写入到内存物理地址0x70000
mov dh , 0 ;磁头
mov ch , 21 ;磁道
mov cl , 14 ;开始扇区
mov al , 1 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rc13
pop es
ret
;读入几个磁道子程序
;di 读入的磁道总数
;dh 磁头
;ch 开始磁道
readtrack:
.r_1:
mov ah , 2 ;功能号 2 表示读磁盘扇区
mov cl , 1 ;启始扇区1扇区
mov al , 18 ;读入扇区数
int 0x13
jc .r_1
add bx , 18 * 512 ;读入地址增加
dec di
cmp di , 0
je .r_2
xor dh , 1 ;反转磁头
cmp dh , 0 ;如果反转值为0，磁道数要加1
jne .r_1
inc ch
jmp .r_1
.r_2:
ret
read_kernel: ;读入 kernel 程序
push es
.rk:
mov ax , 0x8000 ;kernel.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0 ;写入到内存0x8000:0000 物理地址=0x80000
mov ah , 2
mov dl , 0 ;驱动器号
mov dh , 0 ;磁头0
mov ch , 26 ;磁道
mov cl , 1 ;第1个扇区开始
mov al , 18 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rk
pop es
ret
main:
mov ax,1000h
mov ds,ax
;设置显卡模式
call set_video_mode
;读入 kernel
call read_kernel
;读入字库及图片
call read_charpic
;打开 A 20 地址线
mov ax , 0x2401
int 0x15
;[1]built up GDT table
cli
mov eax,gdt_table
;item 0:null descriptor,
mov dword[eax],0
mov dword[eax+4],0
add eax,8
;item 1,OS code32 descriptor,
;Base=00000000h,limit=0ffh,G=1,D=1,type=a,dpl=0
mov word[eax],0ffh
mov word[eax+2],0
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],09ah
mov byte[eax+6],0c0h
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;item 2,OS data32 descriptor
;Base=00000000h,Limit=0fffffh,G=1,D=1,Type=2,DPL=0
mov word[eax],0ffffh
mov word[eax+2],0000h
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],092h
mov byte[eax+6],0cfh ;高四位是G D 0 AVL，此处为1100 = c ,低四位是limit bit 16-19 此处为f
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;[2]built false GDT descriptor
mov word[pdescr+0],(gdt_entries*8)
mov dword[pdescr+2],gdt_table+00010000h
lgdt [pdescr]
;[3]enter into protected mode
;刷新CR0
mov eax,cr0
or eax,pe
mov cr0,eax
jmp flush
flush:
mov ax,os_data32_sel
mov ds,ax
mov es,ax
mov ss,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
jmp dword os_code32_sel:0x80000 ;跳转到0x8000:0000保护模式 物理地址0x80000
kernel.asm
[BITS 32]
[GLOBAL start] ;我们必须导出start这个入口，以便让链接器识别 ,
[EXTERN _ya_main] ;用到本文件外定义的函数 在kernel.c
jmp start
start:
call _ya_main ;调用C
jmp $
kernel.c
#include "..\include\graph.h"
unsigned short color ;
void ya_main()
{
//写字的颜色
color = rgb_mix( 0 , 255 , 255 ) ;
unsigned int x = 250 ;
unsigned int y = 50 ;
ya_draw_chars( 250, 50, "小YA长大了" , color) ;
ya_draw_4bit_bmp(500 , 20 , 0x68400) ;
}
graph.c
#include "..\include\graph.h"
unsigned int * addr = (int *)0x10050 ;
// 颜色合成函数
unsigned short rgb_mix( unsigned char r , unsigned char g , unsigned char b )
{
union{
unsigned int color ;
struct{
unsigned char b : 5 ;
unsigned char g : 6 ;
unsigned char r : 5 ;
}sa;
}ua;
ua.sa.r = r >> 3 ;
ua.sa.g = g >> 2 ;
ua.sa.b = b >> 3 ;
return ua.color ;
}
// 画点函数
void draw_dot( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short color )
{
// 取得显卡地址
//unsigned short *video_addr ;
unsigned int mid = *addr ;
unsigned short * video_addr = (unsigned int *)mid ;
// 计算点的偏移量
unsigned int offset = y * 800 + x ;
// *( video + offset ) = color ;
*( video_addr + offset ) = color ;
}
// 显示英文
void ya_draw_english( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int addr_in_font , unsigned short color )
{
unsigned char *english_font = ( unsigned char * )(0x10400 + addr_in_font * 16) ;
int ta = y ;
int tb = x ;
unsigned char font_char ;
for (int tc = 0; tc < 16; tc++) { // 一个英文 16 行
for (int td = 7; td >= 0; td--) { // 一行一个字节 八位
tb++ ;
if ((font_char = english_font[ tc ] & (1 << td))) {
draw_dot(tb, ta, color);
}
}
ta++; // 显示下一行
tb = x;
}
}
// 显示汉字
void ya_draw_chinese( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int addr_in_font , unsigned short color )
{
unsigned char *chinese_font = ( unsigned char * )(0x11400 + addr_in_font * 32) ;
int ta = y ;
int tb = x ;
unsigned char font_char ;
for (int tc = 0; tc < 16; tc++) { // 一个汉字16行
for (int te =0 ; te < 2; te++){ // 一行两个字节 十六位
for (int td = 7; td >= 0; td--) {
tb++ ;
if ((font_char = chinese_font[ tc*2 + te ] & (1 << td))) {
draw_dot(tb, ta, color);
}
}
}
ta++; // 显示下一行
tb = x;
}
}
// 显示字符串
void ya_draw_chars( int x, int y, char *chars , unsigned short color)
{
while (*chars){
char ch = *chars++ ;
if (ch & 0x80){ //是中文
char cl = *chars++ ;
cl -= 0xa1;
ch -= 0xa1;
int addr = 94*ch + cl ;
ya_draw_chinese( x , y , addr , color);
x += 16 ;
}
else{ //是英文
int addr = ch ;
ya_draw_english(x , y , addr , color);
x += 8 ;
}
}
}
void ya_draw_4bit_bmp(unsigned int x ,unsigned int y ,unsigned int addr)
{
int color [16] = {0x0,0x8000,0x400,0x8400,0x10,0x8010,0x410,0x8410,0xc618,0xf800,0x7e0,0xffe0,0x1f,0xf81f,0x7ff,0xffff} ;//调色板值
int lx = x ; //每行要从这里开始，保留这个值
int * ta = (int *)(addr+0xa) ; //位图数据开始偏移量 在第0xa字节共四字节
int * tb = (int *)(addr+0x22) ; //位图数据长 在第0x22字节共四字节
int * width = (int *)(addr+0x12) ; //位图宽 在第0x12字节共四字节
int * height = (int *)(addr+0x16) ; //位图高 在第0x16字节共四字节
int td ; //一行要读的字节数
int te ; //补几个字节
int tf ; //假设图宽
tf = * width ;
switch(tf%8){ //计算一行要读的字节数td 要补的字节数te
case 0:
td = tf/2 ;
te = 0 ;
break ;
case 1:
td = (tf+1)/2 ;
te = 3 ;
break ;
case 2:
td = tf/2 ;
te = 3 ;
break ;
case 3:
td = (tf+1)/2 ;
te = 2 ;
break ;
case 4:
td = tf/2 ;
te = 2 ;
break ;
case 5:
td = (tf+1)/2 ;
te = 1 ;
break ;
case 6:
td = tf/2 ;
te = 1 ;
break ;
case 7:
td = (tf+1)/2 ;
te = 0 ;
break ;
}
int tc = td + te ;
char * string = (char *)(addr+*ta+*tb-tc) ; //数据从最末端-32字节处开始
for(int i=0 ; i< *height ;i++){
for(int j=0 ; j<td ;j++){
unsigned char ch = *string ; //一个字符有八位，要分别取得其高四位和低四位
unsigned char c1 = ch>>4; //取得高四位
unsigned int pa = color[c1] ; //取得调色板的对应颜色值
if(pa!=0xffff){ //如果是白色，跳过不显示
draw_dot(x , y , pa ) ;
}
unsigned char c2 = ch & 0xf; //取得低四位
pa = color[c2] ; //取得调色板的对应颜色值
if(pa!=0xffff){
draw_dot(x , y , pa ) ;
}
string++ ;
x++ ;
}
string = string + te -tc*2; //必须是四个字节宽,补X个字节，然后后退XX字节
x = lx ;
y++;
}
}
graph.h
#ifndef _GRAPH_H_
#define _GRAPH_H_
// 色调合成函数
unsigned short rgb_mix( unsigned char r , unsigned char g , unsigned char b ) ;
// 画点函数
void draw_dot( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short color ) ;
// 显示英文
void ya_draw_english( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color ) ;
// 显示汉字
void ya_draw_chinese( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color ) ;
// 显示字符串
void ya_draw_chars( int x, int y, char *chars , unsigned short color) ;
// 显示四位bmp图片
void ya_draw_4bit_bmp( unsigned int x , unsigned int y ,unsigned int addr) ;
#endif
makefile
######################
#声明要编译的所有组成,这里的ya是本工程名称，可以取任何名字，这里就用ya
######################
ya:out/boot.bin out/kernelloader.bin out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o out/kernel.ld out/kernel.bin out/creat_img.exe out/write_in_img.exe A B C D E F G H
#开始对各部分编译，注意不是空格是Tab键
out/boot.bin:code/boot.asm
nasm code/boot.asm -o out/boot.bin
out/kernelloader.bin:code/kernelloader.asm
nasm code/kernelloader.asm -o out/kernelloader.bin
# 编译asm文件，生成中间文件
out/kernel.asmo:code/kernel.asm
nasm -f aout code/kernel.asm -o out/kernel.asmo
# 编译C文件，生成中间文件
out/kernel.o:code/kernel.c
gcc -fpack-struct -std=c99 -c code/kernel.c -o out/kernel.o
out/graph.o:code/graph.c
gcc -fpack-struct -std=c99 -Wno-packed-bitfield-compat -c code/graph.c -o out/graph.o
# 链接内核
out/kernel.ld:out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o
ld -Ttext 0x80000 -e start -o out/kernel.ld out/kernel.asmo out/kernel.o out/graph.o
# 生成可执行代码文件
out/kernel.bin:out/kernel.ld
objcopy -R .note -R .comment -S -O binary out/kernel.ld out/kernel.bin
# 制作内核映象文件
out/creat_img.exe:code/creat_img.c
gpp code/creat_img.c -o out/creat_img.exe
# 执行dos命令，在final目录下生成a.img文件
A:
out/creat_img.exe final/a.img
# 写入文件,argv[1]=目标文件 argv[2]=源文件 argv[3]=写入偏移量
#在DOS下用法: write.exe a.img kernelloader.bin 512
out/write_in_img.exe:code/write_in_img.c
gpp code/write_in_img.c -o out/write_in_img.exe
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是boot.bin
# 写入磁盘位置从0偏移量起始,占1个扇区512字节
B:
out/write_in_img.exe final/a.img out/boot.bin 0
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernelloader.bin
# boot.bin已经占用了512字节,写入磁盘位置从512偏移量起始,占2个扇区1024字节
C:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernelloader.bin 512
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是asc16
# boot.bin+kernelloader.bin已经占用了512+1024 = 1536字节,写入磁盘位置从1536偏移量起始
D:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/asc16 1536
E:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/hzk16f 5632
F:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/ya.bmp 267776
G:
out/write_in_img.exe final/a.img charpic/faya.bmp 361984
H:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernel.bin 479232
######################
显示4位共十六色的bmp图片
显示16位64K色bmp图片，具体程序请亲们自己练习编写。
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