Ответ 1
Я написал такой код как часть других ответов, но никогда не имел возможности представить простой тестовый комплект, на который можно ссылаться из других вопросов Stackoverflow. То, что вы просите, довольно тривиально. Это можно сделать, написав загрузчик в NASM, который содержит двоичный образ собранного кода, который вы хотите протестировать. Этот образ будет считываться с диска, начиная с LBA 1 (первый сектор после загрузчика), используя функцию BIOS Int 13/ah = 2. Затем управление будет передано ему через FAR JMP на 0x0000: 0x7e00.
Код загрузчика будет выглядеть следующим образом:
bpb.inc:
global bpb_disk_info
jmp boot_start
TIMES 3-($-$$) DB 0x90 ; Support 2 or 3 byte encoded JMPs before BPB.
bpb_disk_info:
; Dos 4.0 EBPB 1.44MB floppy
OEMname: db "mkfs.fat" ; mkfs.fat is what OEMname mkdosfs uses
bytesPerSector: dw 512
sectPerCluster: db 1
reservedSectors: dw 1
numFAT: db 2
numRootDirEntries: dw 224
numSectors: dw 2880
mediaType: db 0xf0
numFATsectors: dw 9
sectorsPerTrack: dw 18
numHeads: dw 2
numHiddenSectors: dd 0
numSectorsHuge: dd 0
driveNum: db 0
reserved: db 0
signature: db 0x29
volumeID: dd 0x2d7e5a1a
volumeLabel: db "NO NAME "
fileSysType: db "FAT12 "
boot.asm:
STAGE2_ABS_ADDR equ 0x07e00
STAGE2_RUN_SEG equ 0x0000
STAGE2_RUN_OFS equ STAGE2_ABS_ADDR
; Run stage2 with segment of 0x0000 and offset of 0x7e00
STAGE2_LOAD_SEG equ STAGE2_ABS_ADDR>>4
; Segment to start reading Stage2 into
; right after bootloader
STAGE2_LBA_START equ 1 ; Logical Block Address(LBA) Stage2 starts on
; LBA 1 = sector after boot sector
STAGE2_LBA_END equ STAGE2_LBA_START + NUM_STAGE2_SECTORS
; Logical Block Address(LBA) Stage2 ends at
DISK_RETRIES equ 3 ; Number of times to retry on disk error
bits 16
ORG 0x7c00
; Include a BPB (1.44MB floppy with FAT12) to be more comaptible with USB floppy media
%ifdef WITH_BPB
%include "bpb.inc"
%endif
boot_start:
xor ax, ax ; DS=SS=ES=0 for stage2 loading
mov ds, ax
mov ss, ax ; Stack at 0x0000:0x7c00
mov sp, 0x7c00
cld ; Set string instructions to use forward movement
; Read Stage2 1 sector at a time until stage2 is completely loaded
load_stage2:
mov [bootDevice], dl ; Save boot drive
mov di, STAGE2_LOAD_SEG ; DI = Current segment to read into
mov si, STAGE2_LBA_START ; SI = LBA that stage2 starts at
jmp .chk_for_last_lba ; Check to see if we are last sector in stage2
.read_sector_loop:
mov bp, DISK_RETRIES ; Set disk retry count
call lba_to_chs ; Convert current LBA to CHS
mov es, di ; Set ES to current segment number to read into
xor bx, bx ; Offset zero in segment
.retry:
mov ax, 0x0201 ; Call function 0x02 of int 13h (read sectors)
; AL = 1 = Sectors to read
int 0x13 ; BIOS Disk interrupt call
jc .disk_error ; If CF set then disk error
.success:
add di, 512>>4 ; Advance to next 512 byte segment (0x20*16=512)
inc si ; Next LBA
.chk_for_last_lba:
cmp si, STAGE2_LBA_END ; Have we reached the last stage2 sector?
jl .read_sector_loop ; If we haven't then read next sector
.stage2_loaded:
mov ax, STAGE2_RUN_SEG ; Set up the segments appropriate for Stage2 to run
mov ds, ax
mov es, ax
; FAR JMP to the Stage2 entry point at physical address 0x07e00
xor ax, ax ; ES=FS=GS=0 (DS zeroed earlier)
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
; SS:SP is already at 0x0000:0x7c00, keep it that way
; DL still contains the boot drive number
; Far jump to second stage at 0x0000:0x7e00
jmp STAGE2_RUN_SEG:STAGE2_RUN_OFS
.disk_error:
xor ah, ah ; Int13h/AH=0 is drive reset
int 0x13
dec bp ; Decrease retry count
jge .retry ; If retry count not exceeded then try again
error_end:
; Unrecoverable error; print drive error; enter infinite loop
mov si, diskErrorMsg ; Display disk error message
call print_string
cli
.error_loop:
hlt
jmp .error_loop
; Function: print_string
; Display a string to the console on display page 0
;
; Inputs: SI = Offset of address to print
; Clobbers: AX, BX, SI
print_string:
mov ah, 0x0e ; BIOS tty Print
xor bx, bx ; Set display page to 0 (BL)
jmp .getch
.repeat:
int 0x10 ; print character
.getch:
lodsb ; Get character from string
test al,al ; Have we reached end of string?
jnz .repeat ; if not process next character
.end:
ret
; Function: lba_to_chs
; Description: Translate Logical block address to CHS (Cylinder, Head, Sector).
;
; Resources: http://www.ctyme.com/intr/rb-0607.htm
; https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_block_addressing#CHS_conversion
; https://stackoverflow.com/q/45434899/3857942
; Sector = (LBA mod SPT) + 1
; Head = (LBA / SPT) mod HEADS
; Cylinder = (LBA / SPT) / HEADS
;
; Inputs: SI = LBA
; Outputs: DL = Boot Drive Number
; DH = Head
; CH = Cylinder (lower 8 bits of 10-bit cylinder)
; CL = Sector/Cylinder
; Upper 2 bits of 10-bit Cylinders in upper 2 bits of CL
; Sector in lower 6 bits of CL
;
; Notes: Output registers match expectation of Int 13h/AH=2 inputs
;
lba_to_chs:
push ax ; Preserve AX
mov ax, si ; Copy LBA to AX
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [sectorsPerTrack] ; 32-bit by 16-bit DIV : LBA / SPT
mov cl, dl ; CL = S = LBA mod SPT
inc cl ; CL = S = (LBA mod SPT) + 1
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [numHeads] ; 32-bit by 16-bit DIV : (LBA / SPT) / HEADS
mov dh, dl ; DH = H = (LBA / SPT) mod HEADS
mov dl, [bootDevice] ; boot device, not necessary to set but convenient
mov ch, al ; CH = C(lower 8 bits) = (LBA / SPT) / HEADS
shl ah, 6 ; Store upper 2 bits of 10-bit Cylinder into
or cl, ah ; upper 2 bits of Sector (CL)
pop ax ; Restore scratch registers
ret
; If not using a BPB (via bpb.inc) provide default Heads and SPT values
%ifndef WITH_BPB
numHeads: dw 2 ; 1.44MB Floppy has 2 heads & 18 sector per track
sectorsPerTrack: dw 18
%endif
bootDevice: db 0x00
diskErrorMsg: db "Unrecoverable disk error!", 0
; Pad boot sector to 510 bytes and add 2 byte boot signature for 512 total bytes
TIMES 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55
; Beginning of stage2. This is at 0x7E00 and will allow your stage2 to be 32.5KiB
; before running into problems. DL will be set to the drive number originally
; passed to us by the BIOS.
NUM_STAGE2_SECTORS equ (stage2_end-stage2_start+511) / 512
; Number of 512 byte sectors stage2 uses.
stage2_start:
; Insert stage2 binary here. It is done this way since we
; can determine the size(and number of sectors) to load since
; Size = stage2_end-stage2_start
incbin "stage2.bin"
; End of stage2. Make sure this label is LAST in this file!
stage2_end:
; Fill out this file to produce a 1.44MB floppy image
TIMES 1024*1440-($-$$) db 0x00
Чтобы использовать это, сначала first создайте двоичный файл с именем stage2.bin. После сборки stage2.bin вы можете создать образ диска размером 1,44 МБ без блока параметров BIOS (BPB) с помощью этой команды:
nasm -f bin boot.asm -o disk.img
Чтобы создать образ диска размером 1,44 МБ с помощью BPB, вы можете создать его с помощью следующей команды:
nasm -DWITH_BPB -f bin boot.asm -o disk.img
Код в stage2.bin должен быть сгенерирован с допущением, что ORG (начальная точка) 0x07e00 в памяти.
Пример использования/Пример
Пример кода, сгенерированного в файл с именем stage2.bin, который можно загрузить с помощью этого тестового набора:
testcode.asm:
ORG 0x7e00
start:
mov si, testCodeStr
call print_string
cli
.end_loop:
hlt
jmp .end_loop
testCodeStr: db "Test harness loaded and is executing code in stage2!", 0
; Function: print_string
; Display a string to the console on display page 0
;
; Inputs: SI = Offset of address to print
; Clobbers: AX, BX, SI
print_string:
mov ah, 0x0e ; BIOS tty Print
xor bx, bx ; Set display page to 0 (BL)
jmp .getch
.repeat:
int 0x10 ; print character
.getch:
lodsb ; Get character from string
test al,al ; Have we reached end of string?
jnz .repeat ; if not process next character
.end:
ret
Примечание: вверху есть ORG 0x7e00. Это важно. Чтобы собрать этот файл в stage2.bin, используйте:
nasm -f bin testcode.asm -o stage2.bin
Затем создайте образ диска размером 1,44 МБ с помощью:
nasm -f bin boot.asm -o disk.img
Результатом должен быть образ диска размером точно 1,44 МБ, содержащий копию stage2.bin и загрузочный сектор нашего тестового жгута.
Файл stage2.bin может быть любым, у которого есть двоичный код, написанный для загрузки и запускаемый в 0x0000: 0x7e00. Язык (C, сборка и т.д.), Использованный для создания кода в stage2.bin, не имеет значения. Я использую NASM для этого примера. Когда этот тестовый код выполняется в QEMU с использованием qemu-system-i386 -fda disk.img, он будет выглядеть примерно так:
Специальное примечание:: Использование -DWITH_BPB для включения BPB полезно, если вы загружаетесь с USB с помощью эмуляции FDD. Некоторые BIOS, которые загружают USB как дискету, предполагают наличие BPB и перезаписывают область геометрией диска перед передачей управления ему по физическому адресу 0x07c00.