一个简单的带图形的内核实践-bochs把玩- Community

一个简单的带图形的内核实践-bochs把玩

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Android2013

deepin

2013-02-23 23:00

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还没有编写完成, 现在只是花了一个上午写了这些，下午继续.
这张图是简单内核加载起来的效果图, 还没有图形. 是通过引导 bootload.bin 调用 bios 中断 int 13 来加载目录中的 test_kernel.sys, 文件格式是 fat12, 比较老的文件系统了, 本来今天研究了一下U盘的引导加载内核测试文件，后来没时间了,就暂时不搞了.
test_kernel 设置调用int 10 功能0 来设置0屏幕，然后输出 kernel load. 下一步是要用C语言.
bochs-test.jpg
如果要编译之前请安装 nasm.
编译命令式: make -> make dd.
test_kernel 编译. -> nasm -f bin test_kernle.asm -o test_kernel.sys
如果你要将test_kernel.sys放入目录的话，需要用windows的UltraISO,先创建一个1.44MB的软盘,然后将test_kernel.sys放入，保存,然后将这个软盘放入编译目录，执行 make dd. 就OK了.

保护模式准备工作记录: 为了内核的兼容性，不得不适当的麻烦下，可以对照 0.11 版本的保护模式和新版本的保护模式[文件是 pmjump.S]
[] [] [] [] 设置中断屏蔽位 OCW1 【详情查看 linux内核完全剖析, 文章 PS2键盘保护的另一种方法】，屏蔽所有中断请求.
MOV AL,0xff
OUT 0x21,AL
nop
OUT 0xa1,AL
cli ; 不允许中断
[] [] [] [] 设置a20 【详情查看 linux内核完全剖析，文章 A20地址线开闭】. 开启 A20

CALL waitkbdout
MOV AL,0xd1
OUT 0x64,AL
CALL waitkbdout
MOV AL,0xdf ; 开启A20.
OUT 0x60,AL
CALL waitkbdout
waitkdout:
in al, 0x64
test al, 0x02
jnz waitkdout
ret

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上面所做的事情是给 8042 发送命令 0xDF 置 A20 , 开启A20. [不得不吐槽一下 IBM的大叔们？为了兼容，搞的是蛋疼死人，一直用到现在，我.....]
[] [] [] [] 设置 cr0 和加载(lgdt) 全局描述符. 【详情请参考 IA-32 卷3-系统编程指南，这本是权威, 光看ia-32卷3，你真看不懂什么，实践一下或许懂的更多，更明白, 能开启保护模式，当然就有分页, 有分页还有进程，有进程还有时钟, tss...., 有进程就关进程的调度... ..., 进入保护模式当然就无法调用 BIOS了，我们是不是要开始接触中断描述符表(IDT), 我们是不是, 要开始画图形 (0xa0000~0x...), 这个要如何办，只能去定义操作全局描述符还是其它呢?】

GDT0:
dw 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000 ; gdt 空白这是规定.
GDT0_KERNEL_DATA: ; 非一致性-数据段描述符, 可读/写.
dw 0xffff ; 段限长公式: 段界限 = limit(0xFFFFF) * 4k + 0FFFFh
dw 0x0000 ; 基地址 ( Base addres : 00 )
dw 0x9200 ; p(1) DPL(00) S(1) TYPE(O[0], E[0], W[1], A[0]), 基地址为(00)
dw 0x00cf ; 基地址为(00), G(1) D(1) 0 AVL(0), 段限长(F)
GDT0_KERNEL_CODE: ; 代码段描述符, 执行/可读.
dw 0xffff ; 段限长公式: 段界限 = limit(0x7FFFF) * 4k + 0FFFFh
dw 0x0000 ; 基地址 (00)
dw 0x9a28 ; P(1) DPL(00) S(1) TYPE(1, 0, 1, 0), 基地址(28) 非一致代码段
dw 0x0047 ; 基地址(00), G(0) D(1) 0 AVL(0), 段限长(7)
GDTR0:
dw 8 * 3 - 1 ; GDTR表长度 ; GDT0_KERNEL_CODE
dd GDT0 ; 32位线性地址.

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QQ截图20130224023125.png
代码段.png

[] [] [] []: 进入保护模式, 调用C写的程序，刺手的问题，解决如何去掉 elf 格式头的问题.
测试程序. test.c
除了只能使用基本的语句外，头文件是不能导入的，试问在裸体上如何调用Linux系统的头文件，到时候可以编写头文件，然后调用.

void test_main (void)
{
fin:
goto fin;
}

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gcc -c test.c  // 生成一个 test.o ，这个是带 elf的.o
ld -o test -Ttext 0x00280000 -e test_main test.o  ; -Ttext 0x00280000  是我们在内存的什么位置.  -e test_main , 因为默认的入口参数是 _start, 我们没有，所以要指定.
objcopy -R .note -R .comment -S -O binary test test.bin ; 就生成了没有lef头格式的纯二进制bin文件.
; 可以使用 ghex 来查看每个文件的变化.
这样我们就完成了可以调用C语言的bin了.

接下来要调用汇编写的库，先来个简单的例子.
例子:  io_hlt.asm

[bits 32]
[section .text]
global io_htl
io_hlt: ; void io_hlt(void)
hlt
ret

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例子: test.c

void io_hlt (void);
void test_main (void)
{
fin:
io_hlt();
goto fin;
}

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nasm -f elf test_asm.asm -o test_asm.o
gcc -c test.c
ld -o test -Ttext 0x00280000 -e test_main test.o test_asm.o
objcopy -R .note -R .comment -S -O binary test test.bin
================================================================
[] [] [] [] Bochs之美,调试的简约之美.

=============================================================================================
个bochs安装详解，本人很早的时候就已经配置好了，只要轻轻的设置一下目录路径，就OK了.
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/154076 ... &retcode=0
项目地址.
https://github.com/hailongqiu/NOL_OS

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pdlenovo

deepin

2013-02-23 23:24

搞os的越来越多啊！！

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Android2013

deepin

2013-02-23 23:32

搞os的越来越多啊！！

是你哈，是我哈，我们淡过的, 我是随便玩玩的哈，还没有写完，现在只是一个引导加载文件test_kernel后，跳转到指定内存运行test_kernle测试程序而已. 你的源码都不公开哈，不然可以一起研究, 写个简单的图形.
不开放代码的话，只能一个人玩，也不能吸取别人的好代码和好建议,别人也不能从你的代码学习.

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