三十天自學作業系統讀後感2

上次完成了最簡單作業系統的**，按下開機鍵後介面展示hello world

基本知識點，作業系統編碼位址記憶體衝0開始，0 到 7c00之前存著bios的相關功能，中斷功能等等。開機以後自動執行bios，bios進行檢查與及相關功能的初始化、把對應的程式裝載到記憶體中。bios通過每個扇區512位元組的末尾0x55aa判斷該扇區是否該裝進記憶體。裝載完了最後就跳到 0x7c00處執行。day01中在該處寫了個展示hello world程式。接下來說記憶體編址，記憶體00到ff是唯讀記憶體，這些是晶元，然後ff--ffff...才是真的記憶體條。

然後之前也沒有說明org指令的意義。 org是origin的縮寫：起始位址，源。在組合語言源程式的開始通常都用一條org偽指令來實現規定程式的起始位址。如果不用org規定則彙編得到的目標程式將從0000h開始。然而放不進去的，0處是晶元位址，這個地方是rom唯讀，沒辦法寫會出錯。

接下來事上節沒有搞清楚的內容，計算通電後衝記憶體0開始執行，記憶體控制器第一件事就是從晶元上執行，執行完了到記憶體07c00出開始，這裡我們要寫裝載程式，就是把讀取硬碟的程式寫在這裡，程式執行完的時候，下乙個地方就是執行作業系統，這個作業系統就是之前的讀取程式都進來的。那麼考慮當年的記憶體很小。然後在這個小記憶體裡面就寫讀盤程式，把他讀到對應的地方去，記憶體都會被編址的，編址了就會跑到，如果作業系統裡面不寫迴圈，我猜跑到最後乙個位址也就完了。

這次實現的程式是讀盤操作。

首先最簡單的讀盤操作

mov ax,0x0820
mov es,ax ; 習慣使用es作為目的位址的段位址，因為這裡要複製
mov ch,0 ; 柱面 0
mov dh,0 ; 磁頭 0
mov cl,2 ; 扇區 2
mov ah,0x02 ; ah=02 : 讀盤
mov al,1 ; 1個扇區
mov bx,0 
mov dl,0x00 ; a驅動器
int 0x13 ; 呼叫磁碟bios
jc error ; 條件跳轉error

迴圈執行以上過程，就會把硬碟上的作業系統讀進記憶體，然後cpu就是老老實實從記憶體0位址開始執行，bios，然後讀盤，讀取完畢以後執行跳轉，調轉到作業系統的位址開始執行。

接下來寫下完整的磁碟函式：

讀磁碟
mov ax,0x0820
mov es,ax
mov ch,0 ; 柱面0
mov dh,0 ; 磁頭0
mov cl,2 ; 扇區
readloop:
mov si,0 ; 記錄失敗次數的暫存器
retry:
mov ah,0x02 ; ah=0x02 : 讀入磁碟
mov al,1 ; 1個扇區
mov bx,0 
mov dl,0x00 ; a驅動器
int 0x13 ; 呼叫磁碟bios
jnc next ; 沒出錯時跳轉到next
add si,1 ; si加1
cmp si,5 ; 比較si與5
jae error ; si >= 5 時候，跳轉error , 重試 5 次 都失敗 報錯
mov ah,0x00 
mov dl,0x00 ; a驅動器
int 0x13 ; 重置驅動器
jmp retry 
next:
mov ax,es ; 把記憶體位址往後移動 0x200
add ax,0x0020
mov es,ax ; 因為沒有 add es,0x020指令，所以這裡稍微繞個彎兒
add cl,1 ; cl 加1
cmp cl,18 ; 比較cl 與 18
jbe readloop ; 如果cl <= 18，則跳轉回去readloop
mov cl,1
add dh,1
cmp dh,2
jb readloop ; 如果 dh < 2 跳回去 readloop
mov dh,0
add ch,1
cmp ch,cyls
jb readloop ; 如果dh < cyls, 則跳轉到readloop `這裡的cyls 箱單是 10 是個巨集定義

這個讀盤程式位於什麼地方呢？顯然他應該位於mbr中，mbr被稱為主引導程式，那麼主引導程式是什麼時候被讀入記憶體的呢?這個過程之前介紹過只是沒有意識到，biso通過55aa判斷主引導程式，mbr只有 512 個位元組，因此，mbr一般唯一磁碟的第乙個扇區，這個扇區裡面有分割槽表，就是磁碟分多少個區，然後就是讀盤程式，和跳轉程式，從第二個扇區開始讀取，一般又這個磁碟上的程式決定讀取多少內容，讀取完畢以後，一行跳轉命令跳到作業系統其實位置，開始執行作業系統。這一塊算是搞懂了。

然後突然想到乙個問題，為什麼計算機會在啟動的時候按下f2就能進入bios管理介面，這個很奇怪呀。通過不懈努力，終於在知乎上找到了答案，是說開機的時候bios會有1個三到五秒等待鍵盤命令，這個等待是可以取消的，如果通過bios管理取消了，那麼計算機以後開機都沒有這些過程了，然後就沒有辦法進入bios管理介面了，如果想要進入，只能重置bios，就是把bios摳出來，放下電。

如果有錯，歡迎指出。

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