최종 부트로더

[ORG 0x00] ; 코드 시작 주소 : 0x00 설정 [BITS 16] ; 이하의 코드는 16bit 코드로 설정 SECTION .text ; text 섹션(세그먼트)을 정의 jmp 0x07C0:START ; CS 세그먼트 레지스터에 0x07C0 복사하면서, START 레이블로 이동 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; FS64 OS에 관련된 환경설정값 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; TOTALSECTORCOUNT: dw 1024 ; 부트로더를 제외한 os이미지의 크기 ; 최대 1152 섹터(0x90000byte)까지 가능 ;;;;;;;;;;; ; 코드 영역 ; ;;;;;;;;;;; START: mov ax, 0x07C0 ; 부트로더의 시작 주소 (0x7C00)를 세그먼트 레지스터 값으로 변환 mov ds, ax ; DS 세그먼트 레지스터에 설정 mov ax, 0xB800 ; 비디오 메모리 시작 주소(0xB800)를 세그먼트 레지스터 값으로 변환 mov es, ax ; ES 세그먼트 레지스터에 설정 ; 스택을 0x0000:0000 ~ 0x0000:FFFF 영역에 64kb크기로 생성 mov ax, 0x0000 ; 스택 세그먼트의 시작 어드레스(0x0000)를 세그먼트 레지스터 값으로 변환 mov ss, ax ; SS세그먼트 레지스터에 설정 mov sp, 0xFFFE ; SP레지스터의 어드레스를 0xFFFE로 설정 mov bp, 0xFFFE ; BP레지스터의 어드레스를 0xFFFE로 설정 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 화면을 모두 지우고 속성값을 녹색으로 설정 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; mov si, 0 ; SI 레지스터(문자열 원본 인덱스 레지스터)를 초기화 .SCREENCLEARLOOP: ;화면 지우는 루프 mov byte [ es: si ], 0 ; 비디오 메모리의 문자가 위치하는 주소에 0을 복사하여 문자를 삭제 mov byte [ es: si + 1], 0x0A ; 비디오 메모리의 속성이 위치하는 주소에 0x0A(검은 바탕에 밝은 녹색)을 복사 add si, 2 ; 다음 위치로 이동 cmp si, 80 * 25 *2 ; 화면의 전체 크기는 80 문자 * 25 라인 ; 출력한 문자의 수를 의미하는 SI 레지스터와 비교 jl .SCREENCLEARLOOP ; SI 레지스터가 80 * 24 * 2보다 작다면 ; 아직 지우지 못한 영역이 있으므로 .SCREENCLEARLOOP 레이블로 이동 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 화면 상단에 시작 메시지 출력 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; push MESSAGE1 ; 출력할 메시지의 어드레스를 스택에 삽입 push 0 ; 화면 Y좌표(0)를 스택에 삽입 push 0 ; 화면 x좌표(0)를 스택에 삽입 call PRINTMESSAGE ; PRINTMESSAGE 함수 호출 add sp, 6 ; 삽입한 파라미터 제거 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; OS이미지를 로딩한다는 메시지 출력 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; push IMAGELOADINGMESSAGE ; 출력할 메시지의 어드레스를 스택에 삽입 push 1 ; 화면 y좌표(1)를 스택에 삽입 push 0 ; 화면 x좌표(0)를 스택에 삽입 call PRINTMESSAGE ; PRINTMESSAGE 함수 호출 add sp, 6 ; 삽입한 파라미터 제거 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 디스크에서 os이미지를를 로딩 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 디스크를 읽기 전에 먼저 리셋 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; RESETDISK: ; 디스크를 리섹하는 코드의 시작 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; BIOS Reset Function호출 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 서비스 번호 0, 드라이브 번호(0=Floppy) mov ax, 0 mov dl, 0 int 0x13 ; 에러가 발생하면 에러 처리로 이동 jc HANDLEDISKERROR ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 디스크에서 섹터를 읽음 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 디스크의 내용을 메모리로 복사할 어드레스(ES:BX)를 0x10000으로 설정 mov si, 0x1000 ; os이미지를 복사할 어드레스(0x10000)를 세그먼트 레지스터 값으로 변환 mov es, si ; es 세그먼트 레지스터에 값 설정 mov bx, 0x0000 ; bx레지스터에 0x0000을 설정하여 복사할 어드레스를 0x1000:0000(0x10000)으로 최종 설정 mov di, word[ TOTALSECTORCOUNT ] ; 복사할 OS이미지의 섹터 수를 DI레지스터에 설정 READDATA: ;디스크를 읽는 코드의 시작 ; 모든 섹터를 다 읽었는지 확인 cmp di, 0 ; 복사할 os이미지의 섹터수를 0과 비교 je READEND ; 복사할 섹터 수가 0이라면 다 복사 했으므로 READEND로 이동 sub di, 0x1 ; 복사할 섹터 수를 1감소 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; BIOS read function 호출 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; mov ah, 0x02 ; BIOS 서비스 번호2(Read Sector) mov al, 0x1 ; 읽을 섹터 수는 1 mov ch, byte [ TRACKNUMBER ] ; 읽을 트랙 번호 설정 mov cl, byte [ SECTORNUMBER ] ; 읽을 섹터 번호 설정 mov dh, byte [ HEADNUMBER ] ; 읽을 헤드 번호 설정 mov dl, 0x00 ; 읽을 드라이브 번호(0=플로피) 설정 int 0x13 ; 인터럽트 서비스 수행 ; 에러가 발생했다면 에러처리 jc HANDLEDISKERROR ; 에러가 발생했다면 HANDLEDISKERROR로 이동 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 복사할 어드레스와 트랙, 헤드, 섹터 어드레스 계산 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; add si, 0x0020 ; 512(0x200)바이트만큼 읽었으므로 이를 세그먼트레지스터 값으로 변환 mov es, si ; es세그먼트 레지스터에 더해서 어드레스를 한 섹터 만큼 증가 ; 한섹터를 읽었으므로 섹터 번호를 증가시키고 마지막 섹터(18)까지 읽었는지 판단 ; 마지막 섹터가 아니면 섹터 읽기로 이동해서 다시 섹터 읽기 수행 mov al, byte[ SECTORNUMBER ] ; 섹터번호를 al레지스터에 설정 add al, 0x01 ; 섹터 번호를 1증가 mov byte[ SECTORNUMBER ], al ; 증가시킨 섹터번호를 SECTORNUMBER에 다시 설정 cmp al, 19 ; 증가시킨 섹터 번호를 19와 비교 jl READDATA ; 섹터번호가 19미만이라면 READDATA로 이동 ; 마지막 섹터까지 읽었으면(섹터 번호가 19이면) 헤드를 토글(0->1, 1->0)하고, ; 섹터 번호를 1로 설정 xor byte[ HEADNUMBER ], 0x01 ; 헤드 번호를 0x01과 xor하여 토글(0->1, 1->0) mov byte[ SECTORNUMBER ], 0x01 ; 섹터 번호를 다시 1로 설정 ; 만약 헤드가 1 -> 0으로 바꼈으면 양쪽 헤드를 모두 읽은 것이므로 아래로 이동하여 트랙번호를 1증가 cmp byte [ HEADNUMBER ], 0x00 ; 헤드 번호를 0x00과 비교 jne READDATA ; 헤드 번호가 0이 아니면 READDATA로 이동 ; 트랙을 1증가시킨 후 다시 섹터 읽기로 이동 add byte [ TRACKNUMBER ], 0x01 ; 트랙번호를 1증가 jmp READDATA ; READDATA로 이동 READEND: ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; os이미지가 완료되었다는 메시지를 출력 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; push LOADINGCOMPLETEMESSAGE ; 출력할 메시지의 어드레스를 스택에 삽입 push 1 ; 화면 y좌표(1)를 스택에 삽입 push 20 ; 화면 x좌표(20)를 스택에 삽입 call PRINTMESSAGE ; PRINTMESSAGE 함수 호출 add sp, 6 ; 삽입한 파라미터 제거 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; 로딩한 가상 os이미지 실행 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; jmp 0x1000:0x0000 ;;;;;;;;;;;;;; ; 함수코드 입력 ; ;;;;;;;;;;;;;; ; 디스크 에러 처리 함수 HANDLEDISKERROR: push DISKERRORMESSAGE ; 에러 문자열의 어드레스를 스택에 삽입 push 1 ; 화면 y좌표(1)를 스택에 삽입 push 20 ; 화면 x좌표(20)를 스택에 삽입 call PRINTMESSAGE ; PRINTMESSAGE 함수 호출 jmp $ ; 현재위치에서 무한 루프 수행 ; 메시지를 출력하는 함수 ; PARAM: x좌표, y좌표, 문자열 PRINTMESSAGE: push bp ; 베이스포인터레지스터(BP)를 스택에 삽입 mov bp, sp ; bp에 sp의 값을 설정 ; bp를 이용해서 파라미터에 접근할 목적 push es ; es세그먼트 레지스터부터 dx레지스터까지 스택에 삽입 push si ; 함수에서 임시로 사용하는 레지스터로 함수의 마지막 부분에서 push di ; 스택에 삽입된 값을 꺼내 원래 값으로 복원 push ax push cx push dx ; ES에 비디오 모드 어드레스 살정 mov ax, 0xB800 ; 비디오 메모리 시작 어드레스(0x0B8000)를 세그먼트 레지스터 값으로 변환 mov es, ax ; es세그먼트 레지스터에 설정 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; x, y좌표로 비디오 메모리의 어드레스를 계산함 ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; y좌표를 이용해서 먼저 라인 어드레스를 구함 mov ax, word [ bp + 6 ] ; 파라미터 2(화면좌표 Y)를 ax레지스터에 설정 mov si, 160 ; 한 라인의 바이트 수(2*80컬럼)를 si에 설정 mul si ; ax와 si를 곱하여 화면 y어드레스 계산 mov di, ax ; 계산된 화면 y어드레스를 di에 설정 ; x좌표를 이용해서 2를 곱한 후 최종 어드레스를 구함 mov ax, word [ bp +4 ] ; 파라미터 1(화면 좌표 x)를 ax레지스터에 설정 mov si, 2 ; 한문자를 나타내는 바이트 수(2)를 si에 설정 mul si ; ax와 si를 곱하여 화면 x어드레스를 계산 add di, ax ; 화면 y어드레스와 계산된 x어드레스를 더해서 실제 비디오 메모리 어드레스를 계산 ; 출력할 문자열의 어드레스 mov si, word [ bp + 8 ] ; 파라미터 3(출력할 문자열의 어드레스) .MESSAGELOOP: mov cl, byte [ si ] ; SI가 가리키는 문자열 위치에서 한 문자를 CL에 복사 ; CL은 CX의 하위 1바이트를 의미 ; 문자열은 1byte면 충분하므로 CX의 하위 1바이트만 사용 cmp cl, 0 ; 복사된 문자와 0을 비교 je .MESSAGEEND ; 복사한 문자의 값이 0이면 문자열이 종료되었음을 의미 ; -> ./MESSAGEEND로 이동하여 문자 출력 종료 mov byte [ es : di ], cl ; 0이 아니라면 비디오 메모리 어드레스 0xB800:di에 문자를 출력 add si, 1 ; SI에 1을 더하여 다음 문자열로 이동 add di, 2 ; DI에 2를 더하여 비디오 메모리의 다음 문자 위치로 이동 ; 비디오 메모리는 (문자, 속성)의 쌍으로 구성되므로 문자만 출력하려면 2를 더해야 함 jmp .MESSAGELOOP ; 메시지 출력 루프로 이동하여 다음 문자 출력 .MESSAGEEND: pop dx ; 함수에서 사용이 끝난 dx부터 es까지를 스택에 삽입된 값을 이용해서 복원, pop = 제거 pop cx ; 삽입된 값을 이용해서 복원 pop ax ; 스택은 가장 마지막에 들어간 데이터가 가장 먼저 나오는 pop di ; 자료구조 (Last-In, First-Out)이므로 삽입(push)의 역순으로 pop si ; 제거(pop)해야 함 pop es pop bp ; 베이스 포인터 레지스터(bp) 복원 ret ; 함수를 호출한 다음 코드의 위치로 복귀 ;;;;;;;;;;;; ; 데이터 영역 ; ;;;;;;;;;;;; 부트 로더 시작 메시지 MESSAGE1: db 'OS Boot Loader Start!!', 0 ; 출력 메시지 정의 ; 마지막 0 설정 .MESSAGELOOP에서 ; 문자열이 종료되었음을 알 수 있도록 함 DISKERRORMESSAGE: db 'DISK Error!', 0 IMAGELOADINGMESSAGE: db 'OS image loading...', 0 LOADINGCOMPLETEMESSAGE: db 'Complete!', 0 ; 디스크 읽기에 관련된 변수들 SECTORNUMBER: db 0x02 ; os이미지가 시작하는 "섹터 번호"를 저장하는 영역 HEADNUMBER: db 0x00 ; os이미지가 시작하는 "헤드 번호"를 저장하는 영역 TRACKNUMBER: db 0x00 ; os이미지가 시작하는 "트랙 번호"를 저장하는 영역 times 510 - ($ - $$) db 0x00 ; $ : 현재 라인의 주소 ; $$ : 현재 섹션(.text)의 시작 주소 ; $ - $$ : 현재 섹션을 기준으로 하는 오프셋 ; 510 - ($ - $$) : 현재부터 주소 510까지 ; db - 0x00 : 1byte 선언하고 값 0x00 ; time : loop 반복 수행 ; 현재 위치에서 주소 510까지 0x00로 채움 db 0x55 ; 1byte 선언하고 값 0x55 db 0xAA ; 1byte 선언하고 값 0xAA ; 511,512 주소에 0x55, 0xAA 써서 부트 섹터 표기

floatFirstTOC: right