无法在磁盘上保存引导扇区并在磁盘上运行OS然后将其加载到内存中

Question

背景资料

我正在开发一个像操作系统这样简单的DOS。所以我不打算很快进入保护模式。操作系统将以汇编语言编写;顺便说一句NASM语法。引导扇区应该将引导扇区保存在硬盘的第一个扇区上，OS代码保存在第二个扇区上。这样它就可以从硬盘启动，而不是从CD映像启动。

问题

问题是启动扇区似乎可以在硬盘上正确保存所有内容。但是当我重新启动VMware Player并弹出虚拟CD-ROM时。它引导背景绿色（图1.1）。这只能意味着引导扇区没有加载地址0x7e00的第二个扇区，并且无法跳转。奇怪的是进位标志没有被设置，所以我 假设没有发生错误。所以基本上当我从CD-ROM映像启动时，它会显示一切正常（如图1.2）。但是当我重新启动并从硬盘启动时，它无法跳转到应该在0x7e00加载的操作系统。引导扇区加载为0x7c00。我假设我的段地址是正确的，也许我的偏移地址不正确，或者我的磁盘写入和读取是完全错误的？

操作系统已成功完成的事情

• 以软件中断的形式进行的基本系统调用。修改了IVT（中断向量表）

• 在主硬盘上加载引导扇区，BIOS可以将引导扇区从硬盘加载到内存位置0x7c00

可能导致问题的代码

以下是boot.asm代码：

[ORG 0x7c00] ; BIOS loads at 0x7c00 in memory

jmp start

%include "C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\source\syscalls\syscalls.inc"

start:

xor ax, ax ; make it zero
mov ds, ax ; Data segment is zero

;Set desired video mode (Graphics Mode)
mov ah, 0
mov al, 12h
int 10h

call init_int

;Set desired background color (Green)
mov ah, 0x0b 
mov bh, 0
mov bl, 2
int 10h 

; Display Box Shaped Cursor

mov ch, 0
mov cl, 7
mov ah, 1
int 10h


;Save BootLoader on the DISK


xor ax, ax
mov es, ax    ; ES <- 0
mov cx, 1    ; cylinder 0, sector 1
mov dx, 0080h ; DH = 0 (head), drive = 80h (0th hard disk)
mov bx, 7c00h ; segment offset of the buffer
mov ax, 0301h ; AH = 03 (disk write), AL = 01 (number of sectors to write)
int 13h

;Save OS on the DISK


xor ax, ax
mov es, ax    ; ES <- 0
mov cx, 2     ; cylinder 0, sector 2
mov dx, 0080h ; DH = 0 (head), drive = 80h (0th hard disk)
mov bx, 7e00h ; segment offset of the buffer
mov ax, 0301h ; AH = 03 (disk write), AL = 01 (number of sectors to write)
int 13h

;Load OS from DISK at 0x7e00

xor ax, ax
mov es, ax    ; ES <- 0
mov cx, 2     ; cylinder 0, sector 2
mov dx, 0080h ; DH = 0 (head), drive = 80h (0th hard disk)
mov bx, 7e00h ; segment offset of the buffer
mov ax, 0201h ; AH = 02 (disk read), AL = 01 (number of sectors to read)
int 13h
jc err


jmp 0h:0x7e00 ; Jump To OS

err:

mov ax, err_msg
mov bh, 0
mov bl, 0xf
int 21h ; Print error message

err_msg: db 'Error Failed To Load OS From Disk!', 0

times 510-($-$$) db 0
   db 0x55
   db 0xAA

这是os.asm：

[ORG 0x7e00]



xor ax, ax ; make it zero
mov ds, ax ; Data segment is zero
mov es, ax



; Clear Screen

int 27h

;Set desired background color (Green)
mov ah, 0x0b 
mov bh, 0
mov bl, 2
int 0x10    

; Display Box Shaped Cursor

mov cx, 0607h 
mov ah, 1
int 10h

; Print Desired Message

mov ax, msg
mov bh, 0
mov bl, 0xf
int 21h


int 23h ; Print newline



hang:

    mov ax, buffer
    int 25h ; SIZE(buffer)

    mov ax, buffer
    int 24h ;ZERO(buffer)

    ; Print Desired Message

    mov ax, cli_msg
    mov bh, 0
    mov bl, 0xf

    int 21h ; print ax=msg bl=blue

    ; Get Input
    mov bx, buffer
    int 22h ; Read From Keyboard And Print The String With Line Feed

    ; ECHO String Stored At The Address Buffer

    mov ax, buffer
    mov bh, 0
    mov bl, 0xf
    int 21h ; 

    int 23h ; Print newline

    jmp hang

msg: db 'Welcome To MonsterOS!', 0
cli_msg: db 'MonsterOS> ', 0
buffer: times 64 db 0

以下是脚本build.bat代码：

nasm -f bin C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\source\boot.asm -o C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\boot.bin 
nasm -f bin C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\source\os.asm -o C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\os.bin 
copy /b C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\boot.bin + C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\os.bin C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\img.bin
miso C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\os.iso -ab C:\Users\OSDEV\OS-SRC\MonsterOS\bin\img.bin

发布脚本

中断21h，22h，23h，24h，25h，26h是我为操作系统编写的自定义软件中断。如果您有任何疑问或需要更多代码或信息，我将在此提供更多信息。

解决方案

对于那些关心的人，我通过在VirtualBox创建的VHD中编写img.bin并从VHD启动来解决它。所以它就像一个魅力。顺便说一下，我使用了十六进制编辑器。

图1.1

图1.2

Answer 1

好的，你原谅了。没有人知道这些东西！

回到工作时（图1.2），你必须“从CD映像读取扇区2到0x7E00 - 类似于你在bootsector末尾所做的，只能从不同的驱动器（{{ 1}}）。我猜测BIOS认为CD映像是驱动器0.启动驱动器号应该在dl，所以你可能只能不管它（尽管使dl 0）。执行此操作后，您可以从0x7C00写入硬盘驱动器（驱动器80h）扇区1，从0x7E00写入驱动器80h扇区2 - 就像您正在做的那样。但是每次启动时你真的想要这样做吗？

将boot.bin和os.bin复制到img.bin之后我会做的是将img.bin写入硬盘驱动器... John Fine的dh如果你能找到它，或{ {1}}，或partcopy的端口（Unix实用程序）。或者你可以用DEBUG来做。或者写一个小程序来做这件事并不难。然后你应该能够从硬盘启动，完全跳过iso和CD映像。

BIOS将扇区1加载到0x7C00，但之后由启动代码将扇区2加载到0x7E00并跳转到它...或者将其写入硬盘驱动器，将其读回并跳转到它，但似乎在每次启动时都没有意义。

随着您的操作系统的增长，它将占用多个扇区，因此您需要阅读多个扇区。如果您的代码正常工作，但是当您再添加一个函数时崩溃，这可能就是正在发生的事情。轻松修复 - 只需密切关注os.bin的大小，并在超过512字节时读取更多扇区。

Minor nit：如果您的错误信息被打印出来，那么您将“摔倒”以尝试执行该信息并进入“进入树林”。打印后放置rawwrite以捕获它。您没有收到错误（进位标志），因为您的代码很乐意将0x7E00写入磁盘并将其读回，即使那里没有“代码”。我认为这就是发生的事情......

需要注意的一点是：Bios总是认为它启动的硬盘是“驱动80h”。如果从其他驱动器启动，则要编写启动器和操作系统的驱动器可能驱动81h或82h或???。小心！