org 0400h jmp MAIN ;---------------------------------------------------------------------------- ; @param bp+8: selector ; @param bp+6: string addr ; @param bp+4: length ;---------------------------------------------------------------------------- ; Display string to current cursor DispStr: push bp mov bp, sp pusha push es mov ax, 0300h mov bh, 0 int 10h mov ax, [bp + 6] mov cx, [bp + 4] mov es, [bp + 8] mov bp, ax mov ax, 01301h ; AH = 13, AL = 01h mov bx, 0007h ; 页号为0(BH = 0) 黑底白字(BL = 07h) mov dl, 0 int 10h pop es popa pop bp ret ;---------------------------------------------------------------------------- ; @param ax: the int to print ;---------------------------------------------------------------------------- ; print a word as decimal to current cursor DispInt: push bp mov bp, sp pusha mov di, 0 .loop1: mov dx, 0 mov bx, 10 div bx ; {dx, ax} / bx(=10) -> ax ... dx push dx inc di test ax, ax jnz .loop1 .loop2: pop dx mov ax, dx mov ah, 0Eh add al, '0' mov bl, 0Fh int 10H dec di test di, di jnz .loop2 popa pop bp ret ;---------------------------------------------------------------------------- ; give you a new line ;---------------------------------------------------------------------------- DispNewline: push bp mov bp, sp pusha mov ax, 0300h mov bh, 0 int 10h add dh, 1 mov dl, 0 mov ax, 0200h int 10h popa pop bp ret ;---------------------------------------------------------------------------- ; 函数名: StringCmp ;---------------------------------------------------------------------------- ; 作用: ; 比较 ds:si 和 es:di 处的字符串（比较长度为11，仅为loader.bin所用） ; 如果两个字符串相等ax返回1，否则ax返回0 StringCmp: push bp mov bp, sp pusha mov cx, 11 ; 比较长度为11 cld ; 清位保险一下 .STARTCMP: lodsb ; ds:si -> al cmp al, byte [es:di] jnz .DIFFERENT inc di dec cx cmp cx, 0 jz .SAME jmp .STARTCMP .DIFFERENT: mov word [bp - 2], 0 ; 这里用了一个技巧，这样在popa的时候ax也顺便更新了 jmp .ENDCMP .SAME: mov word [bp - 2], 1 ; 下一步就是ENDCMP了，就懒得jump了 .ENDCMP: popa pop bp ret ;---------------------------------------------------------------------------- ; 函数名: ReadSector ;---------------------------------------------------------------------------- ; 作用: ; 将磁盘的数据读入到内存中 ; ax: 从哪个扇区开始 ; cx: 读入多少个扇区 ; (es:bx): 读入的缓冲区的起始地址 ; ; 中断调用传入的参数规范请参考本节实验指导书的实验参考LBA部分 ReadSector: push bp mov bp, sp pusha mov si, BufferPacket ; ds:si 指向的是BufferPacket的首地址 mov word [si + 0], 010h ; buffer_packet_size mov word [si + 2], cx ; sectors mov word [si + 4], bx ; buffer-offset mov word [si + 6], es ; buffer-segment mov word [si + 8], ax ; start_sectors mov dl, BS_DrvNum ; 驱动号 mov ah, 42h ; 扩展读 int 13h jc .ReadFail ; 读取失败，简单考虑就默认bios坏了 popa pop bp ret .ReadFail: jmp $ ; 如果cf位置1，就意味着读入错误，这个时候建议直接开摆 ;------------------------------------------------------------------------------ ; 函数名: GetNextCluster ;------------------------------------------------------------------------------ ; 作用: ; ax存放的是当前的簇(cluster)号，根据当前的簇号在fat表里查找，找到下一个簇的簇号，并将返回值存放在ax GetNextCluster: push bp mov bp, sp pusha mov bx, 3 ; 一个FAT项长度为1.5字节 mul bx mov bx, 2 ; ax = floor(clus_number * 1.5) div bx ; 这个时候ax里面放着的是FAT项基地址相对于FAT表开头的字节偏移量 ; 如果clus_number为奇数，则dx为1，否则为0 push dx ; 临时保存奇数标识信息 mov dx, 0 ; 下面除法要用到 mov bx, BPB_BytsPerSec div bx ; dx:ax / BPB_BytsPerSec ; ax <- 商 (基地址在FAT表的第几个扇区) ; dx <- 余数 (基地址在扇区内的偏移) mov bx, 0 ; bx <- 0 于是, es:bx = BaseOfSectorBuf:0 add ax, SectorNoOfFAT1 ; 此句之后的 ax 就是FAT项所在的扇区号 mov cx, 2 ; 读取FAT项所在的扇区, 一次读两个, 避免在边界 call ReadSector ; 发生错误, 因为一个FAT项可能跨越两个扇区 mov bx, dx ; 将偏移量搬回bx mov ax, [es:bx] pop bx ; 取回奇数标识信息 cmp bx, 0 ; 如果是第奇数个FAT项还得右移四位 jz EvenCluster ; 可能是微软(FAT是微软创建的)第一个亲儿子的原因，有它的历史局限性 shr ax, 4 ; 当时的磁盘很脆弱，经常容易写坏，所以需要两张FAT表备份，而且人们能够制作的存储设备的容量很小 EvenCluster: and ax, 0FFFh ; 读完需要与一下，因为高位是未定义的，防止ax值有误 mov word [bp - 2], ax ; 这里用了一个技巧，这样在popa的时候ax也顺便更新了 popa pop bp ret ;------------------------------------------------------------------------------ ; @param bp + 4: Filename string addr ; @retval ax: first cluster no ;------------------------------------------------------------------------------ ; Find File by name, return first cluster no. FuncFindFile: push bp mov bp, sp pusha mov word [RootDirSectorNow], SectorNoOfRootDirectory mov word [LeftRootDirSectors], RootDirSectors .FindLoaderInRootDir: mov ax, [RootDirSectorNow]; ax <- 现在正在搜索的扇区号 mov bx, OffsetOfSectorBuf ; es:bx = BaseOfSectorBuf:OffsetOfSectorBuf mov cx, 1 call ReadSector mov si, [bp + 4] ; ds:si -> "LOADER BIN" mov di, OffsetOfSectorBuf ; es:di -> BaseOfSectorBuf:400h = BaseOfSectorBuf*10h+400h mov dx, 10h ; 32(目录项大小) * 16(dx) = 512(BPB_BytsPerSec) .CompareFilename: call StringCmp cmp ax, 1 jz .LoaderFound ; ax == 1 -> 比对成了 dec dx cmp dx, 0 jz .GotoNextRootDirSector ; 该扇区的所有目录项都探索完了，去探索下一个扇区 add di, 20h ; 32 -> 目录项大小 jmp .CompareFilename .GotoNextRootDirSector: inc word [RootDirSectorNow] ; 改变正在搜索的扇区号 dec word [LeftRootDirSectors] ; ┓ cmp word [LeftRootDirSectors], 0 ; ┣ 判断根目录区是不是已经读完 jz .NoLoader ; ┛ 如果读完表示没有找到 LOADER.BIN，就直接开摆 jmp .FindLoaderInRootDir .NoLoader: call DispNewline mov ax, cs push ax mov ax, NotFoundString push ax mov ax, _endNotFoundString - NotFoundString push ax call DispStr add sp, 6 jmp $ .LoaderFound: ; 找到 LOADER.BIN 后便来到这里继续 add di, 01Ah ; 0x1a = 26 这个 26 在目录项里偏移量对应的数据是起始簇号（RTFM） mov dx, word [es:di] ; 起始簇号占2字节，读入到dx里 mov word [bp - 2], dx ; set ax([bp-2]) as retval, popa will set that popa pop bp ret MAIN: mov ax, cs ; cs <- 0 mov ds, ax ; ds <- 0 mov ss, ax ; ss <- 0 mov ax, BaseOfSectorBuf mov es, ax ; es <- BaseOfSectorBuf call DispNewline mov ax, cs push ax mov ax, StudentString push ax mov ax, _endStudentString - StudentString push ax call DispStr add sp, 6 ; pop for 3 times mov ax, LoaderFileName push ax call FuncFindFile mov dx, ax ; temporarily save read result to dx pop ax call DispNewline mov ax, cs push ax mov ax, clusternoString push ax mov ax, _endclusternoString - clusternoString push ax call DispStr add sp, 6 ; pop for 3 times mov ax, dx ; dx holds the read result call DispInt mov ax, AA1FileName push ax call FuncFindFile mov dx, ax ; temporarily save read result to dx pop ax call DispNewline mov ax, cs push ax mov ax, clusternoString push ax mov ax, _endclusternoString - clusternoString push ax call DispStr add sp, 6 ; pop for 3 times mov ax, dx ; dx holds the read result call DispInt jmp $ ;============================================================================== ; CONSTANTS ;============================================================================== BaseOfStack equ 07c00h ; Boot状态下堆栈基地址(栈底, 从这个位置向低地址生长) ; according to osdev, memory from 0x0000:0x7e00 to 0x7000:0xFFFF is free to use BaseOfSectorBuf equ 07000h ; diff from where we are here OffsetOfSectorBuf equ 0000h ; diff from where we are here RootDirSectors equ 14 ; 19~32 SectorNoOfRootDirectory equ 19 ; Root Sector starts from 19 SectorNoOfFAT1 equ 1 DeltaSectorNo equ 31 BPB_BytsPerSec equ 512 ; 每扇区字节数 BPB_SecPerClus equ 1 ; 每簇多少扇区 BPB_RsvdSecCnt equ 1 ; Boot 记录占用多少扇区 BPB_NumFATs equ 2 ; 共有多少 FAT 表 BPB_RootEntCnt equ 224 ; 根目录文件数最大值 BPB_TotSec16 equ 2880 ; 逻辑扇区总数 BPB_Media equ 0xF0 ; 媒体描述符 BPB_FATSz16 equ 9 ; 每FAT扇区数 BPB_SecPerTrk equ 18 ; 每磁道扇区数 BPB_NumHeads equ 2 ; 磁头数(面数) BPB_HiddSec equ 0 ; 隐藏扇区数 BPB_TotSec32 equ 0 ; 如果 wTotalSectorCount 是 0 由这个值记录扇区数 BS_DrvNum equ 80h ; 中断 13 的驱动器号 BS_Reserved1 equ 0 ; 未使用 BS_BootSig equ 29h ; 扩展引导标记 (29h) BS_VolID equ 0 ; 卷序列号 ;============================================================================== ; dw means initialized DATA ;============================================================================== LeftRootDirSectors dw RootDirSectors ; 还未搜索的根目录扇区数 RootDirSectorNow dw SectorNoOfRootDirectory ; 目前正在搜索的根目录扇区 BufferPacket times 010h db 0 ; ReadSector函数会用到的，用于向int 13h中断的一个缓冲区 LoaderFileName db "LOADE BIN", 0 ; 8:3, fill with whitespace AA1FileName db "AA1 TXT", 0 ; the 0 at end is for StrCmp StudentString db "This is LiMaoliang's boot" ; size = 25 _endStudentString clusternoString db "cluster no:" _endclusternoString NotFoundString db "not found" _endNotFoundString