30天自制操作系统第三天暂时代码-优快云博客

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; haribote-ipl
; TAB=4

		ORG		0x7c00			; このプログラムがどこに読み込まれるのか

; 以下は標準的なFAT12フォーマットフロッピーディスクのための記述

		JMP		entry
		DB		0x90
		DB		"HARIBOTE"		; ブートセクタの名前を自由に書いてよい（8バイト）
		DW		512				; 1セクタの大きさ（512にしなければいけない）
		DB		1				; クラスタの大きさ（1セクタにしなければいけない）
		DW		1				; FATがどこから始まるか（普通は1セクタ目からにする）
		DB		2				; FATの個数（2にしなければいけない）
		DW		224				; ルートディレクトリ領域の大きさ（普通は224エントリにする）
		DW		2880			; このドライブの大きさ（2880セクタにしなければいけない）
		DB		0xf0			; メディアのタイプ（0xf0にしなければいけない）
		DW		9				; FAT領域の長さ（9セクタにしなければいけない）
		DW		18				; 1トラックにいくつのセクタがあるか（18にしなければいけない）
		DW		2				; ヘッドの数（2にしなければいけない）
		DD		0				; パーティションを使ってないのでここは必ず0
		DD		2880			; このドライブ大きさをもう一度書く
		DB		0,0,0x29		; よくわからないけどこの値にしておくといいらしい
		DD		0xffffffff		; たぶんボリュームシリアル番号
		DB		"HARIBOTEOS "	; ディスクの名前（11バイト）
		DB		"FAT12   "		; フォーマットの名前（8バイト）
		RESB	18				; とりあえず18バイトあけておく

; プログラム本体

entry:
		MOV		AX,0			; レジスタ初期化
		MOV		SS,AX
		MOV		SP,0x7c00
		MOV		DS,AX

; ディスクを読む

		MOV		AX,0x0820
		MOV		ES,AX
		MOV		CH,0			; シリンダ0
		MOV		DH,0			; ヘッド0
		MOV		CL,2			; セクタ2

		MOV		SI,0			; 失敗回数を数えるレジスタ
retry:
		MOV		AH,0x02			; AH=0x02 : ディスク読み込み
		MOV		AL,1			; 1セクタ
		MOV		BX,0
		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
		INT		0x13			; ディスクBIOS呼び出し
		JNC		fin				; エラーがおきなければfinへ
		ADD		SI,1			; SIに1を足す
		CMP		SI,5			; SIと5を比較
		JAE		error			; SI >= 5 だったらerrorへ
		MOV		AH,0x00
		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
		INT		0x13			; ドライブのリセット
		JMP		retry

; 読み終わったけどとりあえずやることないので寝る

fin:
		HLT						; 何かあるまでCPUを停止させる
		JMP		fin				; 無限ループ

error:
		MOV		SI,msg
putloop:
		MOV		AL,[SI]
		ADD		SI,1			; SIに1を足す
		CMP		AL,0
		JE		fin
		MOV		AH,0x0e			; 一文字表示ファンクション
		MOV		BX,15			; カラーコード
		INT		0x10			; ビデオBIOS呼び出し
		JMP		putloop
msg:
		DB		0x0a, 0x0a		; 改行を2つ
		DB		"load error"
		DB		0x0a			; 改行
		DB		0

		RESB	0x7dfe-$		; 0x7dfeまでを0x00で埋める命令

		DB		0x55, 0xaa

第一部分代码：

ORG 0x7c00 - 设置程序加载到内存的基地址为0x7c00，这是BIOS将引导扇区加载到内存的标准位置。

JMP entry - 无条件跳转到标签entry，这是程序主体的开始位置。

DB 0x90 - 插入一个单字节（0x90），用于指令对齐。

DB "HARIBOTE" - 引导扇区的标识名，最长为8个字符。这里命名为"HARIBOTE"。

DW 512 - 定义每个磁盘扇区的大小为512字节。这是FAT12和大多数磁盘格式的标准扇区大小。

DB 1 - 定义每个簇包含的扇区数量为1，对于FAT12格式来说，这是一个常见的设置。

DW 1 - 定义文件分配表（FAT）的起始扇区为第1扇区。

DB 2 - 指定FAT的副本数为2，这是为了在文件系统损坏时提供冗余保护。

DW 224 - 定义根目录区可以存储的最大文件/目录条目数为224。这是FAT12文件系统的一个典型设置。

DW 2880 - 定义磁盘的总扇区数为2880。这通常对应于一个标准的1.44MB 3.5英寸软盘。

DB 0xf0 - 定义磁盘的媒体类型代码为0xf0，这是一个用于固定磁盘和某些类型软盘的标准代码。

DW 9 - 指定每个FAT的扇区数为9，这是管理文件和目录所需的空间大小。

DW 18 - 定义每个磁道的扇区数为18，这是标准的软盘几何配置。

DW 2 - 定义磁头数为2，这是双面软盘的典型配置。

DD 0 - 因为这是一个无分区的启动磁盘，所以这里设置为0。

DD 2880 - 再次声明磁盘的总扇区数为2880，确保磁盘描述的一致性。

DB 0,0,0x29 - 这是一组固定的值，通常用于标识引导扇区。0x29是一个用于引导扇区的魔术数字。

DD 0xffffffff - 预置的卷序列号，通常用于磁盘识别。

DB "HARIBOTEOS " - 磁盘卷标，最长11个字符。这里命名为"HARIBOTEOS"。

DB "FAT12 " - 文件系统类型名，最长8个字符。这里使用"FAT12"。

RESB 18 - 保留18字节的空白，这些空间可能用于未来扩展或保持扇区对齐。

整体来看，这段代码为一个FAT12格式的软盘设置了必要的引导参数和磁盘布局信息，使得计算机的BIOS能够正确地读取并执行引导程序。

第二部分代码：

程序入口和初始化部分

entry: 标签指示程序的开始点。
MOV AX, 0 初始化寄存器AX为0。
MOV SS, AX 将堆栈段寄存器（SS）设置为0，表示堆栈段的开始。
MOV SP, 0x7c00 设置堆栈指针（SP）为0x7c00，指向程序被加载到的内存位置。
MOV DS, AX 将数据段寄存器（DS）设置为0，初始化数据段。

retry: 这是一个标签，用作重试读取操作的起点。

MOV AH, 0x02 设置AH寄存器的值为0x02，这是BIOS中断服务用于读取磁盘的功能码。

MOV AL, 1 设置AL寄存器的值为1，指示需要从磁盘读取1个扇区。

MOV BX, 0 设置BX寄存器为0，通常BX被用作缓冲区在内存中的偏移地址，这里设置为0可能是将数据直接读入某个预定的基地址（如ES:BX）。

MOV DL, 0x00 设置DL寄存器的值为0x00，这指定了要读取数据的驱动器编号，0x00通常表示软盘的A驱动器。

INT 0x13 调用中断0x13，这是BIOS提供的磁盘服务中断，用来根据AH和其他寄存器的设置执行具体的磁盘操作（这里是读取操作）。

JNC fin 判断上一条指令的执行结果，JNC（Jump if Not Carry）指令用于检查进位标志（Carry Flag），如果未设置（即没有错误），则跳转到fin标签，完成操作。

ADD SI, 1 如果读取失败（即进位标志被设置），则将SI寄存器的值加1。SI寄存器在这里被用作失败次数的计数器。

CMP SI, 5 将SI寄存器的值与5进行比较，检查是否已经达到最大重试次数。

JAE error 如果SI的值大于或等于5（JAE是Jump if Above or Equal），则跳转到error标签，处理错误情况。

MOV AH, 0x00 设置AH寄存器为0x00，准备调用磁盘重置功能。

MOV DL, 0x00 再次确认DL寄存器的值为0x00，指定A驱动器。

INT 0x13 再次调用中断0x13，这次是为了重置磁盘驱动器，尝试清除任何错误状态。

JMP retry 最后，无论重置是否成功，都会无条件跳回retry标签，重新尝试读取操作，除非已经达到最大重试次数并跳转到错误处理。

fin: - 这是一个标签，代码的执行流在此处继续。通常，这个标签在代码中被其他部分（如读取磁盘成功后）引用跳转到。

HLT - 这条指令使CPU进入暂停状态，停止执行指令并减少功耗，直到下一个外部中断到来。HLT（Halt）指令常用于操作系统的空闲循环和引导程序的末尾，以避免无用的处理器活动。

JMP fin - 这是一个无条件跳转指令，它跳转到自己（即fin标签本身）。这创建了一个无限循环，确保即使在收到中断唤醒处理器后，处理器仍然不会执行其他未定义的代码区域。此循环确保程序保持在已知的状态。

error: - 这是一个标签，用作错误处理部分的开始点。通常在程序的其他部分检测到错误时会跳转到这个位置。

MOV SI, msg - 这条指令将msg标签处的内存地址移动到寄存器SI中。在汇编语言中，SI通常用于索引和指针操作，这里用作指向错误信息字符串的指针。msg很可能是定义在程序中某处的字符串（如错误消息），这个指令的目的是为了准备在后续代码中遍历并显示这条消息。

这段代码是一个用于显示错误信息的循环，详细说明如下：

putloop: - 这是一个标签，定义了循环的开始。这段代码用于输出msg标签指向的字符串中的字符。

MOV AL, [SI] - 从内存地址指向的位置（由SI寄存器指定）加载一个字节到AL寄存器。AL寄存器通常用于存储单个字符，这里它被用来存储错误消息中的当前字符。

ADD SI, 1 - 将SI寄存器的值加1，移动到错误消息的下一个字符。这是字符串遍历的常见方式，SI在这里作为指针逐字节移动通过字符串。

CMP AL, 0 - 将AL寄存器中的值与0比较，以检查是否到达字符串的结尾（C语言风格的以null（0）结尾的字符串）。

JE fin - 如果上一条比较指令发现AL中的值是0（即到达了字符串的结尾），则跳转到fin标签，结束循环和程序。

MOV AH, 0x0e - 设置AH寄存器为0x0e，这是视频BIOS的功能号，用于在屏幕上显示单个字符。这里准备调用BIOS中断来显示一个字符。

MOV BX, 15 - 设置BX寄存器为15，这通常表示文本模式下的颜色属性（例如白色前景和黑色背景）。BIOS中断0x10将使用这个属性来显示字符。

INT 0x10 - 调用中断0x10，这是一个多功能视频BIOS中断，AH=0x0e告诉BIOS在文本模式下显示AL中的字符。

JMP putloop - 无条件跳转回putloop标签，继续循环过程，直到遍历完成整个字符串。

这个循环确保错误消息可以被完整地显示在屏幕上，每次循环显示一个字符，直到字符串结束。这是系统低级错误处理中常见的反馈方式，用户可以看到错误信息，了解系统运行中遇到的问题。

这部分代码位于一个引导扇区的结尾部分，包含用于显示错误消息以及引导扇区正确结束的标记。下面是对这段代码的详细解释：

msg: - 这是一个标签，用作错误信息字符串的开始点。

DB 0x0a, 0x0a - 定义两个字节的数据，每个字节是0x0a，代表ASCII中的换行符（Line Feed，LF）。这里用两个连续的换行符开始错误消息，意在屏幕上提供视觉上的间隔。

DB "load error" - 定义一个字符串"load error"，这是实际的错误消息文本。

DB 0x0a - 再次定义一个字节的数据，是一个换行符，用于错误消息后提供一个新的行开始。

DB 0 - 定义一个字节的数据，其值为0。这是一个字符串终止符，用于标记字符串的结束，符合C语言风格的字符串定义。

RESB 0x7dfe-$ - 这是一个保留字节的指令，RESB用于保留指定数量的字节。0x7dfe-$计算从当前位置到内存地址0x7dfe的字节数，这条指令确保填充这段空间，使得引导扇区的总大小达到0x7dfe字节。

DB 0x55, 0xaa - 最后定义两个字节的数据，0x55和0xaa。这两个字节是引导扇区的签名，用于BIOS检测这个扇区是否是有效的引导扇区。只有包含这个签名的扇区才能被BIOS认为是可启动的，这是PC兼容机引导过程的一部分标准。

整体来看，这段代码不仅提供了错误信息的输出内容，同时确保了引导扇区的结构完整性和启动合法性，通过填充和引导签名的设定使得整个引导扇区满足BIOS的引导要求。