从头写一个操作系统 05

lesson 6
你可能需要google这个概念：segmentation

目标: 学习16位实模式下的内存寻址

如果非常了解segmentation，可以跳过这节课。

lesson3中我们用[org]定义了segmentation，其实它就是所有数据的偏移量。

CPU提供了几个特殊的寄存器：cs、ds、 ss 、 es，对应着代码段，数据段，堆栈以及其他段(用户指定)。

注意：它们由CPU隐式调用的，所以当你给ds赋值后，所有内存的访问都会以ds的值为偏移量。

进一步的说，计算真实地址并不能简单的将两个地址相加(地址与偏移量)，而是用segment << 4 + address这样的方式处理。比如如果ds 的值为 0x4d, 查询 [0x20] 地址的值实际上是查询 0x4d0 + 0x20 = 0x4f0。

理论讲的足够了，看一看代码，亲手试试。

注: 不能mov一个字面量到上面的寄存器，需要使用通用寄存器来mov。

lesson 7

你可能需要google一下：hard disk, cylinder, head, sector, carry bit

目标：令引导区加载硬盘数据，从而启动内核

我们的系统不可能只有512字节那么小，所以肯定需要从硬盘里读数据，以启动内核。

幸运的是，我们不用自己去写硬盘驱动控制盘片转动与停止，只需要调用BIOS的例程，就像之前将字符打印到屏幕上一样。这样做：赋值0x02到al(别的寄存器存储有关cylinder, head and sector的信息)，然后调用int 0x13 中断。

13中断可以查阅 a detailed int 13h guide here。

这里，我们第一次遇见carry bit,它在寄存器计算中表示数据超出寄存器的存储范围，其实就是进位，比如寄存器最大能够存储256这个数字(1111 1111)，如果再加一个1，就变为了257(1 0000 0000)，此时carry bit中就会是1，寄存器中是0。

mov ax, 0xFFFF
add ax, 1 ; ax = 0x0000 and carry = 1

carry bit 不能直接访问，只能作为别的操作指令判断依据，比如 jc (当进位被设置时跳转)。

BIOS将al的值设置为需要读取的扇区数，应该通常会比较它们的值是否一致。

Code

仔细看看 boot_sect_disk.asm中读取硬盘的指令与流程。

boot_sect_main.asm中设置了读取硬盘(disk_load)所需的参数。注意我们写了一些不属于引导区的数据。

启动引导区实际上是hdd 0 的 head 0 的 cylinder 0 的 sector 1。

所以，在512字节后的512字节数据就是hdd 0 的 head 0 的 cylinder 0 的 sector 2。

main程序写入了一些简单数据，然后让引导区读取它们。

注意：如果一直报错并且代码没什么问题，请确保qemu的启动磁盘的参数是正确的，并且dl设置的是正确的。

BIOS 启动引导程序前，会将启动盘的编号写入dl中，不过当我从hdd启动qemu时遇到了一些问题

这里有两个解决办法：

1. qemu -fda boot_sect_main.bin ，加入-fda使dl的值为0x00 ，貌似可以工作。
2. qemu boot_sect_main.bin -boot c，-boot会将dl设置为0x80，让引导程序读取数据。