哈工大操作系统实验1-操作系统引导

灰太狼 2022-08-30 00:48 316阅读 0赞

## 哈工大操作系统实验1-操作系统引导 ##

实验内容：

1. 改写 bootsect.s 主要完成如下功能：
    bootsect.s 能在屏幕上打印一段提示信息“XXX is booting...”，
    其中 XXX 是你给自己的操作系统起的名字，例如 LZJos、Sunix 等
    2. 改写 setup.s 主要完成如下功能：
    2.1 bootsect.s 能完成 setup.s 的载入，并跳转到 setup.s 开始地址执行。
    而 setup.s 向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。
    2.2 setup.s 能获取至少一个基本的硬件参数，如内存参数、显卡参数、
    硬盘参数等.将其存放在内存的特定地址，并输出到屏幕上。
    2.3 setup.s 不再加载 Linux 内核，保持上述信息显示在屏幕上即可。

本实验主要是为了说明开机上电之后，计算机的如何启动的过程：（全部是汇编代码）

1.  从磁盘第一扇区读取bootsect.s，通过bios中断，读取setup.s和system模块。
2.  setup.s从bios读取基本系统参数（光标位置、内存大小等）进入保护模式。
3.  设置IDT表和GDT表，调用main函数，进而进入C语言相关系统代码。  
    实验

注意：BIOS 0X10中断：显示字符串；BIOS 0X13中断：读取磁盘内容。  
实验之前请参考我的博客，实验0，进行linux内核文件的解压缩。  
实验（1）：bootsect.s修改，即显示自己定义的字符串：

cd ~/oslab/linux-0.11/boot/
    rm -f bootsect.s     #进入文件夹删除bootsect.s，重写bootsect.s
    vim bootsect.s

新的bootsect.s内容：

entry _start
    _start:
        mov ah,#0x03
        xor bh,bh
        int 0x10
        mov cx,#20        //显示的字符长度
        mov bx,#0x0007
        mov bp,#msg1
        mov ax,#0x07c0
        mov es,ax
        mov ax,#0x1301
        int 0x10
    z_loop:
        jmp z_loop
    msg1:
        .byte   13,10
        .ascii  "zzy say hello!"    //显示的字符
        .byte   13,10,13,10
    .org 510
    boot_flag:
        .word   0xAA55

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L015TnVUaA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
修改之后进行编译：

$ as86 -0 -a -o bootsect.o bootsect.s
    $ ld86 -0 -s -o bootsect bootsect.o
    $ dd bs=1 if=bootsect of=Image skip=32 //删除刚开始的32个byte，使其正好为520 byte，即一个扇区大小

运行：

# 当前的工作路径为 /home/shiyanlou/oslab/linux-0.11/boot/
    
    # 将刚刚生成的 Image 复制到 linux-0.11 目录下
    $ cp ./Image ../Image
    
    # 执行 oslab 目录中的 run 脚本
    $ ../../run

运行示意图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L015TnVUaA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
实验（2）修改setup.s  
修改setup.s内容为：

entry _start
    _start:
        mov ah,#0x03
        xor bh,bh
        int 0x10
        mov cx,#29        //显示的字符长度
        mov bx,#0x0007
        mov bp,#msg2
        mov ax,cs
        mov es,ax
        mov ax,#0x1301
        int 0x10
    z_loop:
        jmp z_loop
    msg1:
        .byte   13,10
        .ascii  "now we are in zzy SETUP"    //显示的字符
        .byte   13,10,13,10
    .org 510
    boot_flag:
        .word   0xAA55

bootsect.s改为：

SETUPLEN=2
    SETUPSEG=0x07e0
    entry _start
    _start:
        mov ah,#0x03
        xor bh,bh
        int 0x10
        mov cx,#20
        mov bx,#0x0007
        mov bp,#msg1
        mov ax,#0x07c0
        mov es,ax
        mov ax,#0x1301
        int 0x10
    load_setup:
        mov dx,#0x0000
        mov cx,#0x0002
        mov bx,#0x0200
        mov ax,#0x0200+SETUPLEN
        int 0x13
        jnc ok_load_setup
        mov dx,#0x0000
        mov ax,#0x0000
        int 0x13
        jmp load_setup
    ok_load_setup:
        jmpi    0,SETUPSEG
    msg1:
        .byte   13,10
        .ascii  "zzy say hello!"
        .byte   13,10,13,10
    .org 510
    boot_flag:
        .word   0xAA55

修改tools/build.c: 根据实验指导注释掉最后的内容。编译运行：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L015TnVUaA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

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