首先聲明，這一章非常重要，如果剛開始讀不懂，讀不下去，一定要堅(jiān)持，還有讀這本書的一個(gè)要求是王爽《匯編語言》看兩遍，并做完所有的課后實(shí)驗(yàn)。這一章其實(shí)是操作系統(tǒng)的的加載和引導(dǎo)過程。其中涉及的有硬盤讀寫，程序加載，程序重定位等，令人沮喪的是，這三個(gè)東西都不是那么容易，你有可能看了幾遍還是不十分明晰，令人高興的是，操作系統(tǒng)引導(dǎo)只需要這三個(gè)重要的東西，因?yàn)橄乱徊骄褪沁M(jìn)入操作系統(tǒng)的“森林”了。這些東西不難，你感覺難只是不熟悉而已。本章代碼不完全明白熟悉，不要進(jìn)入下一章，因?yàn)檫z留的疑問會(huì)讓你更弄不明白后邊的問題。

下面分而治之，結(jié)合載入程序代碼請思考如下問題：

a）程序在哪里？

程序放在100扇區(qū)

b）程序存移動(dòng)到哪里？

0x10000?這個(gè)地址沒有什么特別的意思，你可以放到其它合適的地址，唯一的要求是該地址的最低4 位必須是 0，換句話說，加載的起始地址必須是16 字節(jié)對齊的，這樣將來才能形成一個(gè)?有效的段地址。

c）怎樣讀磁盤？

read_hard_disk0

d）怎樣放到目的內(nèi)存？

e）怎樣“搬運(yùn)”程序？

f）為什么重定位，怎樣重定位？

載入程序

;代碼清單8-1;文件名：c08_mbr.asm;文件說明：硬盤主引導(dǎo)扇區(qū)代碼（加載程序） ;創(chuàng)建日期：2011-5-5 18:17app_lba_start equ 100 ;聲明常數(shù)（用戶程序起始邏輯扇區(qū)號(hào)）;常數(shù)的聲明不會(huì)占用匯編地址SECTION mbr align=16 vstart=0x7c00 ;設(shè)置堆棧段和棧指針 mov ax,0 mov ss,axmov sp,axmov ax,[cs:phy_base] ;計(jì)算用于加載用戶程序的邏輯段地址 mov dx,[cs:phy_base+0x02]mov bx,16 div bx mov ds,ax ;令DS和ES指向該段以進(jìn)行操作mov es,ax ;以下讀取程序的起始部分 xor di,dimov si,app_lba_start ;程序在硬盤上的起始邏輯扇區(qū)號(hào) xor bx,bx ;加載到DS:0x0000處 call read_hard_disk_0;以下判斷整個(gè)程序有多大mov dx,[2] ;曾經(jīng)把dx寫成了ds，花了二十分鐘排錯(cuò) mov ax,[0]mov bx,512 ;512字節(jié)每扇區(qū)div bxcmp dx,0jnz @1 ;未除盡，因此結(jié)果比實(shí)際扇區(qū)數(shù)少1 dec ax ;已經(jīng)讀了一個(gè)扇區(qū)，扇區(qū)總數(shù)減1 @1:cmp ax,0 ;考慮實(shí)際長度小于等于512個(gè)字節(jié)的情況 jz direct;讀取剩余的扇區(qū)push ds ;以下要用到并改變DS寄存器 mov cx,ax ;循環(huán)次數(shù)（剩余扇區(qū)數(shù)）@2:mov ax,dsadd ax,0x20 ;得到下一個(gè)以512字節(jié)為邊界的段地址mov ds,ax xor bx,bx ;每次讀時(shí)，偏移地址始終為0x0000 inc si ;下一個(gè)邏輯扇區(qū) call read_hard_disk_0loop @2 ;循環(huán)讀，直到讀完整個(gè)功能程序 pop ds ;恢復(fù)數(shù)據(jù)段基址到用戶程序頭部段 ;計(jì)算入口點(diǎn)代碼段基址 direct:mov dx,[0x08]mov ax,[0x06]call calc_segment_basemov [0x06],ax ;回填修正后的入口點(diǎn)代碼段基址 ;開始處理段重定位表mov cx,[0x0a] ;需要重定位的項(xiàng)目數(shù)量mov bx,0x0c ;重定位表首地址realloc:mov dx,[bx+0x02] ;32位地址的高16位 mov ax,[bx]call calc_segment_basemov [bx],ax ;回填段的基址add bx,4 ;下一個(gè)重定位項(xiàng)（每項(xiàng)占4個(gè)字節(jié)） loop realloc jmp far [0x04] ;轉(zhuǎn)移到用戶程序 ;------------------------------------------------------------------------------- read_hard_disk_0: ;從硬盤讀取一個(gè)邏輯扇區(qū);輸入：DI:SI=起始邏輯扇區(qū)號(hào); DS:BX=目標(biāo)緩沖區(qū)地址push axpush bxpush cxpush dxmov dx,0x1f2mov al,1out dx,al ;讀取的扇區(qū)數(shù)inc dx ;0x1f3mov ax,siout dx,al ;LBA地址7~0inc dx ;0x1f4mov al,ahout dx,al ;LBA地址15~8inc dx ;0x1f5mov ax,diout dx,al ;LBA地址23~16inc dx ;0x1f6mov al,0xe0 ;LBA28模式，主盤or al,ah ;LBA地址27~24out dx,alinc dx ;0x1f7mov al,0x20 ;讀命令out dx,al.waits:in al,dxand al,0x88cmp al,0x08jnz .waits ;不忙，且硬盤已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸 mov cx,256 ;總共要讀取的字?jǐn)?shù)mov dx,0x1f0.readw:in ax,dxmov [bx],axadd bx,2loop .readwpop dxpop cxpop bxpop axret;------------------------------------------------------------------------------- calc_segment_base: ;計(jì)算16位段地址;輸入：DX:AX=32位物理地址;返回：AX=16位段基地址 push dx add ax,[cs:phy_base]adc dx,[cs:phy_base+0x02]shr ax,4ror dx,4and dx,0xf000or ax,dxpop dxret;-------------------------------------------------------------------------------phy_base dd 0x10000 ;用戶程序被加載的物理起始地址times 510-($-$$) db 0db 0x55,0xaa

用戶程序

;代碼清單8-2;文件名：c08.asm;文件說明：用戶程序 ;創(chuàng)建日期：2011-5-5 18:17;=============================================================================== SECTION header vstart=0 ;定義用戶程序頭部段 program_length dd program_end ;程序總長度[0x00];用戶程序入口點(diǎn)code_entry dw start ;偏移地址[0x04]dd section.code_1.start ;段地址[0x06] realloc_tbl_len dw (header_end-code_1_segment)/4;段重定位表項(xiàng)個(gè)數(shù)[0x0a];段重定位表 code_1_segment dd section.code_1.start ;[0x0c]code_2_segment dd section.code_2.start ;[0x10]data_1_segment dd section.data_1.start ;[0x14]data_2_segment dd section.data_2.start ;[0x18]stack_segment dd section.stack.start ;[0x1c]header_end: ;=============================================================================== SECTION code_1 align=16 vstart=0 ;定義代碼段1（16字節(jié)對齊） put_string: ;顯示串(0結(jié)尾)。;輸入：DS:BX=串地址mov cl,[bx]or cl,cl ;cl=0 ?jz .exit ;是的，返回主程序 call put_charinc bx ;下一個(gè)字符 jmp put_string.exit:ret;------------------------------------------------------------------------------- put_char: ;顯示一個(gè)字符;輸入：cl=字符asciipush axpush bxpush cxpush dxpush dspush es;以下取當(dāng)前光標(biāo)位置mov dx,0x3d4mov al,0x0eout dx,almov dx,0x3d5in al,dx ;高8位 mov ah,almov dx,0x3d4mov al,0x0fout dx,almov dx,0x3d5in al,dx ;低8位 mov bx,ax ;BX=代表光標(biāo)位置的16位數(shù)cmp cl,0x0d ;回車符？jnz .put_0a ;不是。看看是不是換行等字符 mov ax,bx ;此句略顯多余，但去掉后還得改書，麻煩 mov bl,80 div blmul blmov bx,axjmp .set_cursor.put_0a:cmp cl,0x0a ;換行符？jnz .put_other ;不是，那就正常顯示字符 add bx,80jmp .roll_screen.put_other: ;正常顯示字符mov ax,0xb800mov es,axshl bx,1mov [es:bx],cl;以下將光標(biāo)位置推進(jìn)一個(gè)字符shr bx,1add bx,1.roll_screen:cmp bx,2000 ;光標(biāo)超出屏幕？滾屏jl .set_cursormov ax,0xb800mov ds,axmov es,axcldmov si,0xa0mov di,0x00mov cx,1920rep movswmov bx,3840 ;清除屏幕最底一行mov cx,80.cls:mov word[es:bx],0x0720add bx,2loop .clsmov bx,1920.set_cursor:mov dx,0x3d4mov al,0x0eout dx,almov dx,0x3d5mov al,bhout dx,almov dx,0x3d4mov al,0x0fout dx,almov dx,0x3d5mov al,blout dx,alpop espop dspop dxpop cxpop bxpop axret;-------------------------------------------------------------------------------start:;初始執(zhí)行時(shí)，DS和ES指向用戶程序頭部段mov ax,[stack_segment] ;設(shè)置到用戶程序自己的堆棧 mov ss,axmov sp,stack_endmov ax,[data_1_segment] ;設(shè)置到用戶程序自己的數(shù)據(jù)段mov ds,axmov bx,msg0call put_string ;顯示第一段信息 push word [es:code_2_segment]mov ax,beginpush ax ;可以直接push begin,80386+retf ;轉(zhuǎn)移到代碼段2執(zhí)行 continue:mov ax,[es:data_2_segment] ;段寄存器DS切換到數(shù)據(jù)段2 mov ds,axmov bx,msg1call put_string ;顯示第二段信息 jmp $ ;=============================================================================== SECTION code_2 align=16 vstart=0 ;定義代碼段2（16字節(jié)對齊）begin:push word [es:code_1_segment]mov ax,continuepush ax ;可以直接push continue,80386+retf ;轉(zhuǎn)移到代碼段1接著執(zhí)行 ;=============================================================================== SECTION data_1 align=16 vstart=0msg0 db ' This is NASM - the famous Netwide Assembler. 'db 'Back at SourceForge and in intensive development! 'db 'Get the current versions from http://www.nasm.us/.'db 0x0d,0x0a,0x0d,0x0adb ' Example code for calculate 1+2+...+1000:',0x0d,0x0a,0x0d,0x0adb ' xor dx,dx',0x0d,0x0adb ' xor ax,ax',0x0d,0x0adb ' xor cx,cx',0x0d,0x0adb ' @@:',0x0d,0x0adb ' inc cx',0x0d,0x0adb ' add ax,cx',0x0d,0x0adb ' adc dx,0',0x0d,0x0adb ' inc cx',0x0d,0x0adb ' cmp cx,1000',0x0d,0x0adb ' jle @@',0x0d,0x0adb ' ... ...(Some other codes)',0x0d,0x0a,0x0d,0x0adb 0;=============================================================================== SECTION data_2 align=16 vstart=0msg1 db ' The above contents is written by LeeChung. 'db '2011-05-06'db 0;=============================================================================== SECTION stack align=16 vstart=0resb 256stack_end: ;=============================================================================== SECTION trail align=16 program_end:

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)體會(huì)：

本章包含的信息量特別大，重點(diǎn)關(guān)注四個(gè)東西：a）怎樣讀磁盤；b）怎樣加載程序；c）怎樣重定位；d）從bios啟動(dòng)到陷入用戶程序的死循環(huán)整個(gè)流程cs:ip是怎樣變化的，相應(yīng)的，像字符串的顯示也是比較復(fù)雜的，但不緊急，可以暫時(shí)不了解這些細(xì)節(jié)，放在平時(shí)慢慢揣摩熟悉。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第8章 硬盘和显卡的访问与控制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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