Ядро операционной системы

@RocBoy-D · Регистрация: 10.03.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте! Пытаюсь создать загрузчик и ядро простой ОС, которое по нажатию на клавишу выполняет различные функции (смена цвета текста, вывод на экран информации о процессоре и видеокарте и др). Загрузчик записываю в бут-сектор дискеты, а ядро на 2, 3 и 4 сектора (его размер 1515 байт). Некоторые функции ядра не выполняются (например, вывод на экран производителя процессора), хотя при записи каждой функции ядра в бут сектор в виде отдельной программы, все работает (т. е. по отдельности программы работают, а вместе - нет). Дело в сохранении состояния регистров? Помогите разобраться, как решить эту проблему? Заранее спасибо!

@RocBoy-D · 19.12.2013, 22:58 **[ТС]**

Не выводится на экран производитель процессора, ASCII код введенного символа тоже неверно отображается, температура процессора и время BIOS не отображаются, beep не слышен. Хотя все эти функции по отдельности работают при их записи в бутсектор дискеты.

@AFP · 19.12.2013, 23:42

Опишу, как это делал я. Некоторые детали уже не помню.
Создать ПЕРВИЧНЫЙ ЗАГРУЗЧИК размером не более одного сектора (512 байт) и записать его в первый сектор дискеты, его основная функция – ЗАГРУЗКА ЯДРА и так как размер загрузчика мал, то туда можно записать например вывод цветного приветствия, номер версии, вывод времени и даты и т.п. Первичный загрузчик считывает ядро с других секторов в другую область памяти и передает туда управление. Память лучше выбрать что то 4000h:100h, тогда ядро можно создать как СОМ – файл и нормально его отлаживать в отладчике.

@RocBoy-D · 20.12.2013, 01:18 **[ТС]**

AFP, я проверил каждую из функций отдельно (т. е. создал загрузчик и ядро, состоящее из одной функции). Возникли ошибки в тех же функциях, что и при их совместном включении в ядро. Получается, некоторые функции работают из первичного загрузчика, но не из ядра. Возможно, ошибка возникает из-за того, что регистр es используется и в загрузчике (push es) и в ядре (как раз в ошибочной функции). Если дело в этом, то как можно исправить?

@Mikl___ · 20.12.2013, 08:43

RocBoy-D,
всё, что относится к вашему учебному мини-ядру постарайтесь создавать в этой ветке, а не в ассемблере для начинающих

@Naydli · 20.12.2013, 10:40

RocBoy-D, Примеров перехода на вторичный загрузчик в сети достаточно, в альтернативе попробуйте на CD, в нем сектора имеют размер 2048 байт.

@AFP · 20.12.2013, 11:37

RocBoy-D,
создавайте только СОМ - файлы. Там все сегментные регистры равны.

@sh2ezo · 20.12.2013, 13:05

Чтобы не мучаться с загрузчиком, также можно использовать GRUB и грузиться хоть с винта, хоть с CD, хоть с флешки.

@RocBoy-D · 21.12.2013, 02:10 **[ТС]**

а как в Bochs создать образ дискеты с двумя файлами (первичный и вторичный загрузчики)? Или как сделать загрузку не с образа, а с floppy drive, в который уже вставлена дискета с этими двумя файлами? У меня получается только загрузка с одного файла

@AFP · 22.12.2013, 21:20

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
;программа для записи ядра ОС на дискету
;меняя имя файла, размер для чтения, номер сектора для записи и
;число записываемых секторов
;можно записать первичный загрузчик и ядро на диск
 
;DOS, TASM, COM-файл
;tasm.exe /m filename.asm
;tlink.exe /t /x filename.obj
;
.model tiny
.code
.386
ORG 100h
START:
 
;----------открыть файл
    lea   dx, FileName
    mov   ax, 3D00h
    int   21h
    mov   bx, ax
 
;---------читать из файла
    mov   ah, 3Fh
    mov   cx, 512   ;размер для чтения
    lea   dx, Buffer
    int   21h
 
;---------закрыть файл
    mov   ah, 3Eh
    int   21h
 
;----------запись н адиск
    mov ah,3    ;запись на диск
    mov al,1    ;число записываемых секторов
    mov cx,1    ;в данном случае номер сектора для записи (2 для ядра)
    mov dl,0    ;диск
    mov dh,0    ;головка
    lea bx,Buffer
    int 13h
 
    ret
 
FileName   db   'Kernel.bin',0
Buffer:
    end start

@RocBoy-D · 23.12.2013, 00:47 **[ТС]**

AFP, так у меня есть программа для записи файла на дискету (в аттаче). И с созданием образа для borchs тоже разобрался. Проблема вот в чем: следующая программа работает верно (выводит время на экран)

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
.MODEL  TINY
.CODE
.286
ORG 7c00h
 
Main:
   mov ax, 2
   int 10h
   mov ah,2;получаю текущее время
   int 1Ah
   mov ah,0
   mov al,ch;час в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string,ax
   mov ah,0
   mov al,cl;минуты в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+3,ax
   mov ah,0
   mov al,dh;секунды в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+6,ax
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Fh
   mov   dx, 0
   mov   bp, offset string
   int   10h
   mov   ah, 0
   int   16h
 
exit:
 
string db ?,?,':',?,?,':',?,?
len    equ  $ - string
db (512-($-Main)) dup (0)
END Main

Но при запуске ее из другой программы на экран выводится только ' : : '. Код первичного загрузчика:

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
CSEG SEGMENT
ORG 7C00h
Main:
   mov   ax, 2
   int   10h
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Ah
   mov   dx, 101h
   mov   bp, offset msg
   int   10h
 
   mov   ah, 0
   int   16h
 
   xor   ax, ax 
 
   cli
   mov   ss, ax 
   mov   sp, offset Main 
   sti
 
   mov   ds, ax
   mov   es, ax
 
   mov   ch, 0
   mov   ax, 7e00h
   mov   es, ax
   mov   bx, 0
       
   mov   ax, 0203h
   mov   cl, 2
   mov   dx, 0
   int   13h
 
   xor   ax, ax
   push  es
   push  ax
   retf
msg   db   'Loader is running.', 13, 10, ' Press any key to continue ...'
len   equ  $ - msg
db (510-($-Main)) dup (0)
dw 0AA55h
CSEG ENDS
END Main

Код ядра:

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
.MODEL  TINY
.CODE
.286
ORG 0
 
Main:
   mov ax, 2
   int 10h
   mov ah,2;получаю текущее время
   int 1Ah
   mov ah,0
   mov al,ch;час в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string,ax
   mov ah,0
   mov al,cl;минуты в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+3,ax
   mov ah,0
   mov al,dh;секунды в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+6,ax
 
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Fh
   mov   dx, 0
   mov   bp, offset string
   int   10h
   mov   ah, 0
   int   16h
 
exit:
 
string db ?,?,':',?,?,':',?,?
len    equ  $ - string
db (1515-($-Main)) dup (0)
END Main

Мои программы для записи на дискету в бутсектор и на другие сектора работают (я проверял). А с переходом на вторичный загрузчик уже который день не получается. Не пойму, в чем дело?

@Naydli · 24.12.2013, 09:44

RocBoy-D, ваша строка читается не из того места в памяти. Мне с ORG'ами париться не приходилось, но у меня была схожая проблема. В вашем случае нужна вставка типа mov word ptr string-7C00h, мне лень считать.

@Argogo · 24.12.2013, 10:01

RocBoy-D, я думаю, что проще искать ошибки используя дебаггер (например td). Для этого я после компиляции прогоняю obj-файл через линкер 2 раза:
1) для получения EXE-файла (для последующей отладки в td);
2) для получения BIN-файла (для записи на диск).

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
@echo off
cls
IF -%1==- GOTO NOPAR_ERR
 
IF EXIST %1.OBJ DEL %1.OBJ
IF EXIST %1.LST DEL %1.LST
IF EXIST %1.exe DEL %1.exe
IF EXIST %1.bin DEL %1.bin
 
 
\PRO\TASM\BIN\TASM /m3 %1.ASM, %1.OBJ, %1.LST
IF NOT EXIST %1.obj GOTO END
\PRO\TASM\BIN\TLINK /c /C /m3 %1.OBJ,%1.EXE,con
\PRO\TASM\BIN\TLINK /t /c /C /m %1.OBJ,%1.bin,con
GOTO END
 
 
:NOPAR_ERR
ECHO.
ECHO COMMAND LINE MUST INCLUDE FILE NAME AS PARAMETER.
 
:END

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от mashuly

RocBoy-D, ваша строка читается не из того места в памяти.

Читается как раз из того, а вот записываются ASCII значения не туда куда надо.

@Naydli · 24.12.2013, 10:08

Сообщение от Argogo

Читается как раз из того, а вот записываются ASCII значения не туда куда надо.

Благодарю за поправку. Неужто почти никто не заметил, что человеку нужно только высчитать расположение этих данных в памяти?

Добавлено через 5 минут
Еще один безумный вариант - сбить CS и DS.

@AFP · 24.12.2013, 13:38

Получается ЕХЕ - файл. В hex редакторе удалить шапку из нулей. Записать в первый сектор FDD/HDD.
Будьте внимательны, можно убить систему на винте.

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
;Первичный загрузчик
.model tiny
.code
.386
;org 100h   ;для отладки
start:
org 7C00h
;start:     ;для отладки
 
;----заремить для отладки----
    xor ax,ax   ;для отладки
    mov ds,ax   ;для отладки
    mov es,ax   ;для отладки
    mov ss,ax   ;для отладки
;-----------------------------
   mov ax, 2
   int 10h
   mov ah,2;получаю текущее время
   int 1Ah
   mov ah,0
   mov al,ch;час в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr [string],ax
   mov ah,0
   mov al,cl;минуты в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+3,ax
   mov ah,0
   mov al,dh;секунды в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+6,ax
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Fh
   mov   dx, 0
   mov   bp, offset string
   int   10h
   mov   ah, 0
   int   16h
;ret            ;для отладки
    mov bx,4000h    ;сегмент для ядра
    mov es,bx   ;все сегменты на ядро
    mov ds,bx
 
    mov ax,0203h    ;3 сектора
    mov cx,0002h
    xor dx,dx
    mov bx,100h
    int 13h
 
    mov bx,ss   ;первая команда в ядре будет mov ss,bx
 
;Переход на код из второго сектора дискеты
    push es
    push 100h
    retf
 
string db ?,?,':',?,?,':',?,?
len    equ  $ - string
;db (512-($-Main)) dup (0)
end start

Получается СОМ - файл. Нужен для отладки.

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
;Первичный загрузчик
.model tiny
.code
.386
org 100h    ;для отладки
;start:
;org 7C00h
start:      ;для отладки
 
;----заремить для отладки----
;   xor ax,ax   ;для отладки
;   mov ds,ax   ;для отладки
;   mov es,ax   ;для отладки
;   mov ss,ax   ;для отладки
;-----------------------------
   mov ax, 2
   int 10h
   mov ah,2;получаю текущее время
   int 1Ah
   mov ah,0
   mov al,ch;час в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr [string],ax
   mov ah,0
   mov al,cl;минуты в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+3,ax
   mov ah,0
   mov al,dh;секунды в формате BCD
   ror ax, 4
   shr ah, 4
   or ax,'00'
   mov word ptr string+6,ax
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Fh
   mov   dx, 0
   mov   bp, offset string
   int   10h
   mov   ah, 0
   int   16h
ret         ;для отладки
 
;для чтения ядра в память и передача туда управления
    mov bx,4000h    ;сегмент для ядра
    mov es,bx   ;все сегменты на ядро
    mov ds,bx
 
    mov ax,0203h    ;3 сектора
    mov cx,0002h
    xor dx,dx
    mov bx,100h
    int 13h
 
    mov bx,ss   ;первая команда в ядре будет mov ss,bx
 
;Переход на код из второго сектора дискеты
    push es
    push 100h
    retf
 
string db ?,?,':',?,?,':',?,?
len    equ  $ - string
;db (512-($-Main)) dup (0)
end start

Добавлено через 1 час 0 минут
Получается СОМ - файл. Записать начиная со второго сектора дискеты.

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
;Ядро
;DOS, TASM, COM-файл
;tasm.exe /m filename.asm
;tlink.exe /t /x filename.obj
;
.model tiny
.code
.386
ORG 100h
START:
 
    mov ss,bx   ;для отладки заремить
 
   mov   ax, 2
   int   10h
 
   mov   ax, 1300h
   mov   cx, len
   mov   bx, 0Ah
   mov   dx, 101h
   mov   bp, offset msg
   int   10h
 
   mov   ah, 0
   int   16h
 
msg   db   'Loader is running.', 13, 10, ' Press any key to continue ...'
len   equ  $ - msg
 
    end start

@Argogo · 24.12.2013, 15:00

Сообщение от mashuly

Неужто почти никто не заметил, что человеку нужно только высчитать расположение этих данных в памяти? Добавлено через 5 минут
Еще один безумный вариант - сбить CS и DS.

Там вычислять ничего не надо. Надо DS в начале настроить, а то получается, что ES=CS=1000h, а DS непонятно что содержит, ибо при загрузке не проинициализирован. Кстати в лоадере (Loader.asm из аттача) ES не инициализируется, такчто можно надписи

'Loader is running.', 13, 10, ' Press any key to continue ...'

не увидеть.

@AFP · 24.12.2013, 19:26

Бинарники для записи на дискету:

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
BOINC: 22 года — и всё ещё работает Programma_Boinc 12.03.2026 BOINC: 22 года — и всё ещё работает Дэвид Андерсон написал ретроспективу. Кратко: в 2001 году он ушёл из United Devices, где был CTO, и за несколько месяцев написал ядро BOINC — клиент, сервер,. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Создаём пустое окно с нуля для 2D-графики на SDL3, Си и C++ 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: hello-sdl3-c. zip hello-sdl3-cpp. zip Результат:	Установка CMake и MinGW 13.1 для сборки С и C++ приложений из консоли и из Qt Creator в EXE 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога MinGW - это коллекция инструментов для сборки приложений в EXE. CMake - это система сборки приложений. Здесь описаны базовые шаги для старта программирования с помощью CMake и. . .	Как дизайн сайта влияет на конверсию: 7 решений, которые реально повышают заявки Neotwalker 08.03.2026 Многие до сих пор воспринимают дизайн сайта как “красивую оболочку”. На практике всё иначе: дизайн напрямую влияет на то, оставит человек заявку или уйдёт через несколько секунд. Даже если у вас. . .
Модульная разработка через nuget packages DevAlt 07.03.2026 Сложившийся в . Net-среде способ разработки чаще всего предполагает монорепозиторий в котором находятся все исходники. При создании нового решения, мы просто добавляем нужные проекты и имеем. . .	Модульный подход на примере F# DevAlt 06.03.2026 В блоге дяди Боба наткнулся на такое определение: В этой книге («Подход, основанный на вариантах использования») Ивар утверждает, что архитектура программного обеспечения — это структуры,. . .	Управление камерой с помощью скрипта OrbitControls.js на Three.js: Вращение, зум и панорамирование 8Observer8 05.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере работает на Desktop и мобильных браузерах. Итоговый код: orbit-controls-threejs-js. zip. Сканируйте QR-код на мобильном. Вращайте камеру одним пальцем,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .

@RocBoy-D 41 / 40 / 23 Регистрация: 10.03.2012 Сообщений: 374
	19.12.2013, 22:58 [ТС]
	Не выводится на экран производитель процессора, ASCII код введенного символа тоже неверно отображается, температура процессора и время BIOS не отображаются, beep не слышен. Хотя все эти функции по отдельности работают при их записи в бутсектор дискеты. 0

@AFP 650 / 337 / 37 Регистрация: 04.04.2012 Сообщений: 886
	19.12.2013, 23:42
	Опишу, как это делал я. Некоторые детали уже не помню. Создать ПЕРВИЧНЫЙ ЗАГРУЗЧИК размером не более одного сектора (512 байт) и записать его в первый сектор дискеты, его основная функция – ЗАГРУЗКА ЯДРА и так как размер загрузчика мал, то туда можно записать например вывод цветного приветствия, номер версии, вывод времени и даты и т.п. Первичный загрузчик считывает ядро с других секторов в другую область памяти и передает туда управление. Память лучше выбрать что то 4000h:100h, тогда ядро можно создать как СОМ – файл и нормально его отлаживать в отладчике. 1

@RocBoy-D 41 / 40 / 23 Регистрация: 10.03.2012 Сообщений: 374
	20.12.2013, 01:18 [ТС]
	AFP, я проверил каждую из функций отдельно (т. е. создал загрузчик и ядро, состоящее из одной функции). Возникли ошибки в тех же функциях, что и при их совместном включении в ядро. Получается, некоторые функции работают из первичного загрузчика, но не из ядра. Возможно, ошибка возникает из-за того, что регистр es используется и в загрузчике (push es) и в ядре (как раз в ошибочной функции). Если дело в этом, то как можно исправить? 0

@Mikl___ Ушел с форума 16373 / 7685 / 1080 Регистрация: 11.11.2010 Сообщений: 13,759
	20.12.2013, 08:43
	RocBoy-D, всё, что относится к вашему учебному мини-ядру постарайтесь создавать в этой ветке, а не в ассемблере для начинающих 0

@Naydli 217 / 53 / 4 Регистрация: 03.08.2013 Сообщений: 278
	20.12.2013, 10:40
	RocBoy-D, Примеров перехода на вторичный загрузчик в сети достаточно, в альтернативе попробуйте на CD, в нем сектора имеют размер 2048 байт. 1

@AFP 650 / 337 / 37 Регистрация: 04.04.2012 Сообщений: 886
	20.12.2013, 11:37
	RocBoy-D, создавайте только СОМ - файлы. Там все сегментные регистры равны. 1

@sh2ezo 1127 / 261 / 9 Регистрация: 11.06.2010 Сообщений: 1,049
	20.12.2013, 13:05
	Чтобы не мучаться с загрузчиком, также можно использовать GRUB и грузиться хоть с винта, хоть с CD, хоть с флешки. 2

@RocBoy-D 41 / 40 / 23 Регистрация: 10.03.2012 Сообщений: 374
	21.12.2013, 02:10 [ТС]
	а как в Bochs создать образ дискеты с двумя файлами (первичный и вторичный загрузчики)? Или как сделать загрузку не с образа, а с floppy drive, в который уже вставлена дискета с этими двумя файлами? У меня получается только загрузка с одного файла 0

@Naydli 217 / 53 / 4 Регистрация: 03.08.2013 Сообщений: 278
	24.12.2013, 09:44
	RocBoy-D, ваша строка читается не из того места в памяти. Мне с ORG'ами париться не приходилось, но у меня была схожая проблема. В вашем случае нужна вставка типа mov word ptr string-7C00h, мне лень считать. 1

Ядро операционной системы

Решение