30日OS自作本2日目
ちょっと詰まっても読み進めれば解決することがわかりました。
- helloos.nas のコメント部分が文字化けしてしまいました。
- よくわかんないこと
- nask以外のツールを使うことによりmakefileの内容が一部変わった
- アセンブル時にできるipl.listってなに？
- まとめ
- 参考
helloos.nas のコメント部分が文字化けしてしまいました。
nkf*1が入ってなかったのでとりあえずbrew install nkfで入れて文字コードを調べる。
$ nkf --guess helloos.nas Shift_JIS (CRLF)
Shift_JISらしい。
よくわかんないこと
ORG
day1の内容をわかりやすいように描き直しましょう、とありますが、 ORG命令に相当するものはday1のアセンブラにはない
アセンブラとバイナリ(DBで書き込んだ16進数)との対応(解決)
特に説明なく以下のDB命令が下のアセンブラに変換されているようだけど対応がいまいちわからない。
--(中略)--
; プログラム本体
DB 0xb8, 0x00, 0x00, 0x8e, 0xd0, 0xbc, 0x00, 0x7c
DB 0x8e, 0xd8, 0x8e, 0xc0, 0xbe, 0x74, 0x7c, 0x8a
DB 0x04, 0x83, 0xc6, 0x01, 0x3c, 0x00, 0x74, 0x09
DB 0xb4, 0x0e, 0xbb, 0x0f, 0x00, 0xcd, 0x10, 0xeb
DB 0xee, 0xf4, 0xeb, 0xfd
; 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
MOV ES,AX
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
fin:
HLT ; 何かあるまでCPUを停止させる
JMP fin ; 無限ループ
後述のnaskが生成したipl.listを読んで自己解決しました。
ラベルとアドレスの対応(解決)
なぜentryが0x7c50なのか、msgが0x7c74なのかわからない。 多分命令の長さを足していくとORGで書き込んだ0x7c00からラベルまで50、74の長さに相当する命令が詰まっているからなんだろうけど。
後述のnaskが生成したipl.listで解決しました。
nask以外のツールを使うことによりmakefileの内容が一部変わった
helloos3のmakefile
run :
../../z_tools/nask helloos.nas helloos.img
cp helloos.img ../../z_tools/qemu/fdimage0.bin
make -C ../../z_tools/qemu
helloos4のmakefile
ipl.bin : ipl.nas Makefile
../../z_tools/nask ipl.nas ipl.bin ipl.lst
helloos.img : ipl.bin Makefile
../../z_tools/edimg imgin:../../z_tools/fdimg0at.tek \
wbinimg src:ipl.bin len:512 from:0 to:0 imgout:helloos.img
img :
make -r helloos.img
run :
make img
cp helloos.img ../../z_tools/qemu/fdimage0.bin
make -C ../../z_tools/qemu
$ make run
make img
make -r helloos.img
../../z_tools/nask ipl.nas ipl.bin ipl.lst
../../z_tools/edimg imgin:../../z_tools/fdimg0at.tek \
wbinimg src:ipl.bin len:512 from:0 to:0 imgout:helloos.img
cp helloos.img ../../z_tools/qemu/fdimage0.bin
make -C ../../z_tools/qemu
qemu-system-i386 -L . -m 32 -localtime -vga std -fda fdimage0.bin
WARNING: Image format was not specified for 'fdimage0.bin' and probing guessed raw.
Automatically detecting the format is dangerous for raw images, write operations on block 0 will be restricted.
Specify the 'raw' format explicitly to remove the restrictions.
以前のものは - naskでアセンブル(アセンブラ言語をバイナリに変換)してimgファイルを作成 - qemuの特定のフォルダにimgファイルを配置 - qemuを起動
みたいな感じだけど今回からちょっと手順が増えて - naskでアセンブル - edimgをディスクイメージ管理ツールとして仕様(ブートセクタ以外〜の箇所のソースが生成される？) - qemuの特定のフォルダにimgファイルを配置 - qemuを起動
という感じに変わった
アセンブル時にできるipl.listってなに？
catコマンドでのぞいて見たら機械語 - アセンブラ言語の対応ファイルっぽい(しかもアドレス付き)
$ cat ipl.lst | nkf -w
1 00000000 ; hello-os
2 00000000 ; TAB=4
3 00000000
4 ORG 0x7c00 ; このプログラムがどこに読み込まれるのか
5 00007C00
6 00007C00 ; 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
7 00007C00
8 00007C00 EB 4E JMP entry
9 00007C02 90 DB 0x90
10 00007C03 48 45 4C 4C 4F 49 50 4C DB "HELLOIPL" ; ブートセクタの名前を自由に書いてよい（8バイト）
11 00007C0B 0200 DW 512 ; 1セクタの大きさ（512にしなければいけない）
12 00007C0D 01 DB 1 ; クラスタの大きさ（1セクタにしなければいけない）
13 00007C0E 0001 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）
14 00007C10 02 DB 2 ; FATの個数（2にしなければいけない）
15 00007C11 00E0 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）
16 00007C13 0B40 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）
17 00007C15 F0 DB 0xf0 ; メディアのタイプ（0xf0にしなければいけない）
18 00007C16 0009 DW 9 ; FAT領域の長さ（9セクタにしなければいけない）
19 00007C18 0012 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）
20 00007C1A 0002 DW 2 ; ヘッドの数（2にしなければいけない）
21 00007C1C 00000000 DD 0 ; パーティションを使ってないのでここは必ず0
22 00007C20 00000B40 DD 2880 ; このドライブ大きさをもう一度書く
23 00007C24 00 00 29 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
24 00007C27 FFFFFFFF DD 0xffffffff ; たぶんボリュームシリアル番号
25 00007C2B 48 45 4C 4C 4F 2D 4F 53 20 20 DB "HELLO-OS " ; ディスクの名前（11バイト）
00007C35 20
26 00007C36 46 41 54 31 32 20 20 20 DB "FAT12 " ; フォーマットの名前（8バイト）
27 00007C3E 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 RESB 18 ; とりあえず18バイトあけておく
00007C48 00 00 00 00 00 00 00 00
28 00007C50
29 00007C50 ; プログラム本体
30 00007C50
31 00007C50 entry:
32 00007C50 B8 0000 MOV AX,0 ; レジスタ初期化
33 00007C53 8E D0 MOV SS,AX
34 00007C55 BC 7C00 MOV SP,0x7c00
35 00007C58 8E D8 MOV DS,AX
36 00007C5A 8E C0 MOV ES,AX
37 00007C5C
38 00007C5C BE 7C74 MOV SI,msg
39 00007C5F putloop:
40 00007C5F 8A 04 MOV AL,[SI]
41 00007C61 83 C6 01 ADD SI,1 ; SIに1を足す
42 00007C64 3C 00 CMP AL,0
43 00007C66 74 09 JE fin
44 00007C68 B4 0E MOV AH,0x0e ; 一文字表示ファンクション
45 00007C6A BB 000F MOV BX,15 ; カラーコード
46 00007C6D CD 10 INT 0x10 ; ビデオBIOS呼び出し
47 00007C6F EB EE JMP putloop
48 00007C71 fin:
49 00007C71 F4 HLT ; 何かあるまでCPUを停止させる
50 00007C72 EB FD JMP fin ; 無限ループ
51 00007C74
52 00007C74 msg:
53 00007C74 0A 0A DB 0x0a, 0x0a ; 改行を2つ
54 00007C76 68 65 6C 6C 6F 2C 20 77 6F 72 DB "hello, world"
00007C80 6C 64
55 00007C82 0A DB 0x0a ; 改行
56 00007C83 00 DB 0
57 00007C84
58 00007C84 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 RESB 0x7dfe-$ ; 0x7dfeまでを0x00で埋める命令
00007C8E 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007C98 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CA2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CAC 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CB6 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CC0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CCA 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CD4 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CDE 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CE8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CF2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007CFC 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D06 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D1A 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D24 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D2E 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D38 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D42 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D4C 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D56 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D60 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D6A 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D7E 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D88 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D92 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007D9C 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DA6 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DB0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DBA 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DC4 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DCE 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DD8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DE2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DEC 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00007DF6 00 00 00 00 00 00 00 00
59 00007DFE
60 00007DFE 55 AA DB 0x55, 0xaa
