簡介

上一節我們使用C語言實現了3.5寸虛擬軟盤檔案結構，作業系統檔案必須突破頭512位元組的限制，需要把資料寫入其他扇區，在頭512位元組中實現載入其他扇區檔案到記憶體。

目標

使用自制的C語言虛擬軟盤模組，把顯示的字串資料寫入1磁軌、0磁頭、2扇區，在核心載入器中讀取該扇區字串顯示在螢幕上。

1.BIOS：

BIOS是英文"Basic Input Output System"的縮略詞，直譯過來中文名稱就是"基本輸入輸出系統"。它是一組固化到計算機內主機板上一個ROM晶片上的程式，它儲存著計算機最重要的基本輸入輸出的程式、開機後自檢程式和系統自啟動程式，它可從CMOS中讀寫系統設定的具體資訊。 其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬體設定和控制。

使用匯編讀取軟盤我們要呼叫相應的BIOS中斷，將要讀取的磁頭號，柱面，扇區號傳給中斷程式碼，讀取軟盤的彙編程式碼如下：

mov ch, 1 ;CH 用來儲存柱面號
mov dh, 0 ;DH 用來儲存磁頭號
mov cl, 2 ;CL 用來儲存扇區號
es:bx暫存器作為讀取磁碟扇區資料的快取區
mov ah, 0x02 ; AH = 02 表示要做的是讀盤操作
mov al, 1 ; AL 表示要練習讀取幾個扇區
mov dl, 0 ;驅動器編號，一般我們只有一個軟盤驅動器，所以寫死
;為0
int 0x13 ;呼叫BIOS中斷實現磁碟讀取功能
jc error ; 如果讀盤出現錯誤，跳轉到error處執行相應

2.程式碼:

boot.s 彙編檔案

;能用於操作記憶體的暫存器只能是bx、bp、si、di
;0x7c00--0x7dff 這512位元組用於啟動區
;對記憶體的訪問都必須指定段暫存器，沒有顯示指定時將使用ds作為段暫存器

    org 0x7c00;

    mov ax,0
    mov ss,ax
    mov ds,ax
    mov es,ax
    
    mov bx,msg      ;es:bx 指向位置為磁碟讀取操作資料的資料快取區
    mov si,msg 

    mov ch,1        ;柱面號
    mov dh,0        ;磁頭號
    mov cl,2        ;扇區號
    mov ah,0x02     ;0x02表示讀盤操作
    mov al,1        ;表示連續讀取扇區數
    mov dl,0        ;驅動器號，早期有多個軟碟機，一般只有一個寫死0
    int 0x13        ;呼叫BIOS實現磁碟讀取
    jc error        ;讀盤操作失敗,flag標誌暫存器cf 標誌位被置1 
    


putloop:
    mov al,[si]
    inc si
    cmp al,0
    je fin
    mov ah,0x0e     ;中斷呼叫引數
    mov bx,15       ;字元顏色
    int 0x10        ;中斷呼叫號
    jmp putloop

fin:
    hlt
    jmp fin


error:
    mov si,errorMsg
    jmp putloop


msg:
    resb 512     ;預留64個位元組資料
    db 0


errorMsg:
    db 'error'
 

終端使用: nasm boot.s -o boot.bat 生成機器指令

main.c 實現虛擬軟盤扇區寫入，floppy.h、floppy.c 檔案見上一博文

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#include "floppy.h"


int main(int argc,char **argv){
    FILE *fp = initFloppy("floppy.img");
    if(fp == NULL) {
        printf("初始化磁碟失敗");
        exit(0);
    }
    
    FILE *src = fopen("boot.bat", "r");
    if(src == NULL) {
        printf("檔案開啟失敗");
        exit(0);
    }
    char buf[512];
    memset(buf, 0, 512);
    fread(buf, 512, 1, src);
    buf[510] = 0x55;
    buf[511] = 0xaa;
    writeFloppy(0, 0, 1, fp, buf);
    
    memset(buf, 0, 512);
    char *msg = "this message from other sector";
    for(int i=0;i<strlen(msg);i++){
        buf[i] = *(msg+i);
    }
    writeFloppy(1, 0, 2, fp, buf);
    
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

編譯執行C檔案將生成floppy.img 虛擬磁碟，使用虛擬機器載入執行該檔案結果如下:

使用C語言寫入的字串資料成功顯示在螢幕上，我們的核心載入器成功載入指定扇區的資料！