大佬，关于内核我有些问题

[wjk13720041]

1.我现在理解的内核加载是:bootloader把软盘里的内容加载到内存，然后跳转到ELF文件找到入口执行内核程序，但是不太清楚这里elf是自行进入脚本ld文件设置的入口还是需要我们给定入口位置

2.我现在是把bootloader分为boot和loader来写，boot主要把程序加载到内存，loader主要改显示模式，加载GDT表，开A20和切换保护模式等，我现在内存中的结构大概如此:
;0x7c00 boot
;0x7e00 loader
;0x8200 bios信息
;0x10000 内核

而GDT表现在是这样:
;gdt表
gdt: ;基地址 大小限制 这段的属性
gdt_null: Descriptor 0, 0, 0 ;空记录(基)
gdt_code: Descriptor 0, 0xfffff-1, DA_C+DA_32+DA_LIMIT_4K ;代码段
gdt_data: Descriptor 0, 0xfffff-1, DA_DRW+DA_32+DA_LIMIT_4K ;数据段

gdtLenght equ $-gdt
gdtLimit dw gdtLenght-1
gdtAddress dd gdt

;gdt选择子
selgdt_code equ gdt_code-gdt_null
selgdt_data equ gdt_data-gdt_null

然后我现在lgdt [gdtLimit] 后打算跳到内核执行
jmp dword selgdt_code:0x10000

但是貌似bochs又跳回了boot未启动的部分，也就是说重新加载了一遍程序，我想问一下大佬这里跳转部分我应该怎么做。bochs的GDT表好像和设置的不太一样，我现在总结出可能出现的问题:

1.我GDT设置有问题，基地址跳错位置了
2.我GDT表没设置上去
3.我跳转有问题
4.我从软盘加载到内存时候有问题

而其中内核加载到的内存地址我是boot中通过先将loader加载到0x7e00后将剩余部分全部加载到0x1000:0开始的位置

我下面会把boot和loader放上来，希望大佬给指点指点

[wjk13720041]

；boot.asm

;本文件主要是将主引导和内核读取到内存中

[BITS 16]

org 0x7c00

jmp startDash
nop

;FAT12信息
db "lovelive" ;生产厂商名
dw 512 ;每扇区字节数
db 1 ;每簇扇区数
dw 1 ;保留扇区数
db 2 ;FAT表份数
dw 224 ;根目录可容纳目录项数
dw 2880 ;总扇区数(16位)
db 0xf0 ;介质描述符
dw 9 ;每FAT使用的扇区数大小
dw 18 ;每个磁道的扇区数
dw 2 ;磁头数
dd 0 ;隐藏扇区数
dd 0 ;总扇区数(32位)
db 0 ;13号中断的驱动器号
db 0 ;保留
db 0x29 ;扩展引导标记
dd 0 ;卷序列号
db "boot ";卷标
db "FAT12 " ;文件系统类型

echo16: ;输出字符串
push ax
push bx
echoChar:
lodsb ;输入字符给al
or al,al ;自己或自己，不改变al值但是清理了符号位
jz bre ;到0了结束
mov ah,0x0e
mov bx,0x0f
int 0x10
jmp echoChar
bre:
pop bx
pop ax
ret

startDash:

mov ax,0
mov ss,ax
mov sp,0x7c00
mov ds,ax
mov es,ax


;mov al,0x03
;int 0x10

firstRead:
mov ax,0x07e0 ;7C00后面的位置，没占用
mov es,ax ;缓冲器基地址

mov ch,0       ;CH柱面
mov cl,2       ;CL扇区,现在这些代码位置在第一扇区,512B，load应该从第二扇区开始读取
mov dh,0       ;DH磁头号

Read:
mov si,0 ;用来记录读取出错的次数，每次成功读取一个簇会重置

ReadMain:
mov ah,0x02 ;int13的02号中断 读盘
mov al,1 ;一次读的扇区数
mov bx,0 ;缓冲区偏移量
mov dl,0 ;DL驱动号
int 0x13
jnc next ;没有出错就跳
add si,1 ;出错记录
cmp si,5 ;错误超过五次
jae fail ;结束程序运行顺便报错
mov ah,0x00 ;否则调int13的00号中断 复位
mov dl,0x00 ;复位内存地址
int 0x13
jmp ReadMain

next:
push si
mov si,msg_reading
call echo16
pop si

mov ax,es
cmp ax,0x07e0
je readCore
add ax,0x20 
jmp readNext

readCore:
mov ax,0x1000

readNext:
mov es,ax
add cl,1 ;开始搬运下一个扇区
cmp cl,18
jbe Read ;成功读完一个扇区，重置错误数并开始读取下一个扇区

mov cl,1    ;如果超过18个扇区，重置扇区号
add dh,1    ;然后开始读下一个面(也就是磁头号++)
cmp dh,1
jbe Read    ;如果磁头号在1以内(0,1两个磁头)就跳回和刚才一样读取这一面的内容

mov dh,0    ;成功读取一面后重置磁头号
add ch,1    ;开始换柱面读
cmp ch,10   ;读10个柱
jbe Read
jmp success

success: ;突然想加function(e){console.log(e)}
mov si,msg_readE
call echo16

jmp 0x7e00

fail:
mov si,msg_err
call echo16
jmp $

msg_reading:
db 46,0
msg_readE:
db 13,10,"read end!",13,10,0
msg_err:
db "error!",13,10,0

times 510-($-$$) db 0
db 0x55,0xaa

[wjk13720041]

;loader.asm

;本文件主要加载GDT表IDT表，保存bios的信息，移动内核，切换保护模式和跳转到内核

;0x7c00 boot
;0x7e00 loader
;0x8200 bios信息
;0x10000 内核

%include "/home/lovelive/desktop/os/os/boot/pm.asm" ;引入oranges的常量表
[BITS 16]
LEDS equ 0x8200
VMODE equ 0x8202
SCRNX equ 0x8204
SCRNY equ 0x8206
VRAM equ 0x8208

jmp start

;gdt表
gdt: ;基地址 大小限制 这段的属性
gdt_null: Descriptor 0, 0, 0 ;空记录(基)
gdt_code: Descriptor 0, 0xfffff-1, DA_C+DA_32+DA_LIMIT_4K ;代码段
gdt_data: Descriptor 0, 0xfffff-1, DA_DRW+DA_32+DA_LIMIT_4K ;数据段

gdtLenght equ $-gdt
gdtLimit dw gdtLenght-1
gdtAddress dd gdt

;gdt选择子
selgdt_code equ gdt_code-gdt_null
selgdt_data equ gdt_data-gdt_null

start:
;切显示模式
;支持VBE -> VBS是2.0以上 -> 支持指定的显示模式 -> 用1024x768 8bit模式显示
;不支持就滚回320x200
;先做个判断,判断支持不支持vbe https://blog.csdn.net/happinux/article/details/5815914
mov ax,0x9000
mov es,ax
mov di,0
mov ax,0x4f00
int 0x10
cmp ax,0x004f
jne scr320x200 ;不支持，用320x200显示

mov ax,[es:di+4]
cmp ax,0x0200  ;判断vbe是不是2.0以上
jb scr320x200

mov cx,0x105   ;显示模式，1024x768 的 8bit模式(这里做判断，下面才是显示)
mov ax,0x4f01
int 0x10
cmp ax,0x004f  ;判断支持不支持
jne scr320x200

cmp byte [es:di+0x19],8 ;支持不支持8bit的颜色数
jne scr320x200
cmp byte [es:di+0x1b],4 ;调色板方法能不能用
jne scr320x200
mov ax,[es:di]          ;模式属性
and ax,0x0080           ;判断第7位是不是1
jz scr320x200

scr1024x768:
mov bx,0x4105
mov ax,0x4f02
int 0x10
mov byte [VMODE],8
mov ax,[es:di+0x12]
mov [SCRNX],ax
mov ax,[es:di+0x14]
mov [SCRNY],ax
mov eax,[es:di+0x28]
mov [VRAM],eax

jmp getKey

scr320x200:
mov al,0x13
mov ah,0x00
int 0x10
mov byte [VMODE],8
mov word [SCRNX],320
mov word [SCRNY],200
mov dword [VRAM],0x000a0000

getKey:
mov ah,0x02
int 0x16
mov [LEDS],al ;把键盘led信息写入内存

writeGDT: ;写gdt表

lgdt [gdtLimit]	
	
;开A20地址线
cli
in al,0x92  
or al,0x02
out 0x92,al 

;切保护模式
mov eax,cr0
or eax,1       ;控制寄存器0的最后一位是0则是实模式,1则是保护模式
mov cr0,eax

;jmp $

jmp dword selgdt_code:0x10000

times 512-($-$$) db 0

[wjk13720041]

显示模式切换我是参考的《30天》，所以和大佬你现在的有些不同，大佬开始好像也是看的《30天》，然后loader我是对齐到了第二个扇区，这样我就直接把第二个扇区加到指定位置上，比较方便我操作

[wjk13720041]

还有大佬，代码段中限长为0xfffff-1好像不够管理4G空间吧。。。

[wjk13720041]

或者大佬，这么说吧。。。我之前在实模式下将内核加载到了0x10000开头的位置，我认为保护模式下GDT的起点是0x0000，那么我是不是将基指向gdt的data段然后跳转到0x10000就行，如果是那么ELF我需要如何执行？是直接将其装载到0X10000他就会被系统识别并通过找入口直接跳转到入口开始执行么？

[SilverRainZ]

Hello，我已经好几年没有继续研究 kernel 了，而且现在也没有从事相关的工作，
有些问题凭印象作答，难免有纰漏，太过细节的地方可能也无法深入研究，
因此这些回答仅供参考。

[wjk13720041]

好的大佬

[SilverRainZ]

我现在理解的内核加载是:bootloader把软盘里的内容加载到内存，然后跳转到ELF文件找到入口执行内核程序，但是不太清楚这里elf是自行进入脚本ld文件设置的入口还是需要我们给定入口位置

你的理解大致没错，在 OS67 里，boot/bootsect.asm 会在实模式下把内核加载到 0x8000，开启保护模式并进入 32 位模式后之后跳转到 Selec_Code32_R0:0x8000 时，其控制流实际上是到了 kern/loader.asm 中，（loader.asm 会将内核整体从 0x8000 移到 0x100000，之所以这么做应该是由于 MBR 的历史原因）。

loader.asm 在这里是内核的一部分，和内核本体的 c 代码被编译成一个 binary，因此符号也是共享的，入口位置通过 [extern osmain] 伪指令即可获取。

[wjk13720041]

大佬。。。[extern osmain] 不是引用一个外部定义了的函数么。。

[SilverRainZ]

Orz 好吧，看来我的理解有偏差，你要 ELF 入口点难道不是想找到内核代码开始的地方么？在没有 crt0 的情况下（其实我不知道有没有……），入口点不就是 main 函数么地址么？

对 OS67 来说并不存在什么 ELF 入口点，script/link.ld#L8 把内核的 .text 段安排在文件的最开始，生成一个 elf 格式的 kernel，然后 Makefile#L54 会把 elf 给 strip 成 binary，所以其实加载到内核的只是一个普通的 binary，它的 0x0 处就是 kernstart。

[SilverRainZ]

然后我现在lgdt [gdtLimit] 后打算跳到内核执行
jmp dword selgdt_code:0x10000
但是貌似bochs又跳回了boot未启动的部分，也就是说重新加载了一遍程序，我想问一下大佬这里跳转部分我应该怎么做。bochs的GDT表好像和设置的不太一样

你用 bochs 看过 GDT 表了么？建议用 bochsdbg 在 JMP 前加个 INT 3 断下来单步跟跟看。

😂 你贴的代码感觉我现在已经看不懂了，你列举的四个可能的问题，都可以通过 bochsdbg 来解决，当然由于 GDT 设置错误的问题可能调起来不是很直观。

[SilverRainZ]

还有大佬，代码段中限长为0xfffff-1好像不够管理4G空间吧。。。

记得 DA_LIMIT_4K 也就是 Gr 位被置位的段的粒度是 4K 吧。

[SilverRainZ]

我之前在实模式下将内核加载到了0x10000开头的位置，我认为保护模式下GDT的起点是0x0000，那么我是不是将基指向gdt的data段然后跳转到0x10000就行，如果是那么ELF我需要如何执行？是直接将其装载到0X10000他就会被系统识别并通过找入口直接跳转到入口开始执行么？

当然不「会被系统识别」，你就是系统，并没有一个第三者来帮你识别 elf 文件，除非你用更先进的 bootloader（比如基于 UEFI 的）。

如我刚才所说，OS67 的内核并不是一个 elf 文件，而是一个普通的 binary，因此与你现在的实现有出入，从汇编跳转到 C 代码这一段可能缺少参考价值。

对于 elf 来说，你直接跳转到 0x10000 也就是 elf 的 0x0 处当然是不行的，于渊的 Orange's 的做法是在汇编里解析 ELF 的 header，你可以参考看看，当年我看得很累于是采用了现在的做法……

[wjk13720041]

那如果我采用打成一个elf或者其他文件然后加入镜像，并且不使用elf的格式，只相当于把内核打包成一个整体的文件，然后通过打包之后的地址进行访问不知道能不能成功，访问地址可以通过hexdump找到

[SilverRainZ]

应该可以，只要你保证总是能找到「入口点」，是什么格式都没所谓其实。

注意在跑 C 代码前先把其他的各种段基址设置好 kern/loader.asm#L21。

[wjk13720041]

我现在是学校有个编程活动，我想参加，之前抄了一遍30天的代码，但是那位大佬的编译器什么什么的全是他自带了。。。感觉抄一遍代码交了学到的东西不多，参加活动的诚意也不足，然后看了os67和neuos，都是类unix，没有图形化，然后我现在卡住了。。一个打包的问题，因为现在的格式是FAT12，需要按照文件系统格式保存，我现在是在centos下创建img然后挂载之后往里面存东西来打img的，然后现在又卡在了c编译成内核，我想的是c编译成bin然后c里面加个头来引用其他所有的内容

[wjk13720041]

[wjk13720041]

谢谢大佬指点，我再去试试

[wjk13720041]

我先试着保留boot.asm和loader.asm然后对齐两个文件到7c00和0x7e00然后将核心文件转成bin然后移动到0x10000处然后通过loader跳转到10000处试试

[SilverRainZ]

之前抄了一遍30天的代码，但是那位大佬的编译器什么什么的全是他自带了。。。感觉抄一遍代码交了学到的东西不多

看 30 天只能看到有趣的东西，重要的细节通通被作者藏起来了，这也是我放弃抄 SilverRainZ/OSASK 的原因。

我对这本书的看法：https://www.cnblogs.com/lastavengers/p/4115612.html

然后看了os67和neuos

neuos 是 @VOID001 那个么 😂 么？世界真小。

图形化

等你跨过保护模式和 C 语言的坎，开始做驱动，内存和进程部分的工作时，你会发现图形化实在算不得内核的一部分，尽管它也应该很有趣。

我现在是在centos下创建img然后挂载之后往里面存东西来打img的

这是科学的做法。

然后现在又卡在了c编译成内核，我想的是c编译成bin然后c里面加个头来引用其他所有的内容

可以参考下 loader.asm 是怎么做的，如果你不介意内核不是 elf 的话。

[wjk13720041]

0.主要是第一次写，后面肯定会更加深入去了解
1.是那位大佬的。。。。b站貌似就那位大佬在写教程了。。。不过。。鸽了一年了。。如果大佬认识他麻烦帮忙催更。。
2.对的，不过现在主要是因为想做一个小型的，可以编辑简易文本的刷在U盘上面能直接跑起来带了一个简易文件系统的操作系统，所以就先把驱动和内核写一起了23333
3.但是貌似权限对他的影响特别大
4.好的大佬

[wjk13720041]

现在确实把指令加载到内存中了，我不再使用FAT12文件系统了

[wjk13720041]

那应该就是GDT的问题，我现在加载到指定位置了但是没有跳转，我打算去掉保护模式进行一次实模式的跳转来验证正确性

[wjk13720041]

[wjk13720041]

成功

[VOID001]

看到被 LA at 了，我就出来了 > <
@wjk13720041 除了自己写 bootloader 推荐另一个模式，使用 multiboot 标准构建你的镜像，这样你可以通过 grub 运行你的 os, 并且 grub 会帮你做很多初始化的事情
（其实我是想说之前一直工作+最近也很忙于是就咕咕咕neuos视频教程了，不过还是可以交流探讨的 :D)

[wjk13720041]

看到被 LA at 了，我就出来了 > <
@wjk13720041 除了自己写 bootloader 推荐另一个模式，使用 multiboot 标准构建你的镜像，这样你可以通过 grub 运行你的 os, 并且 grub 会帮你做很多初始化的事情
（其实我是想说之前一直工作+最近也很忙于是就咕咕咕neuos视频教程了，不过还是可以交流探讨的 :D)

大师球

[wjk13720041]

看到被 LA at 了，我就出来了 > <
@wjk13720041 除了自己写 bootloader 推荐另一个模式，使用 multiboot 标准构建你的镜像，这样你可以通过 grub 运行你的 os, 并且 grub 会帮你做很多初始化的事情
（其实我是想说之前一直工作+最近也很忙于是就咕咕咕neuos视频教程了，不过还是可以交流探讨的 :D)
这样其实也可以，但是我现在其实bootloader已经写好了，只是GDT加载部分有点问题，我直接用16进制写结果还是没办法跳过去，我现在如果可以跳到段的0x10000位置那么下面的我就有思路了，我可以达成二进制文件来运行，C的话我想如果引用把所有文件串联起来应该是可以的，就像os67这位大佬的软盘生成asm一样

[wjk13720041]

还有大佬你们。。。貌似都不喜欢用QQ和微信。。。

[wjk13720041]

大佬们。。睡了么。。没睡要不咱来讨论个问题？ @SilverRainZ @VOID001

是这样，我不使用lgdt来设置gdtr就能正常加载GDT表。。。

[wjk13720041]

我把代码整理一下贴在ubuntu pause吧，，，

[wjk13720041]

这个是loader.asm
也就是主要切保护并跳到保护模式下的code段的代码
https://paste.ubuntu.com/p/pY9TSxW2fw/

[wjk13720041]

其中我将lgdt注释掉了，现在这样的gdt最后加载了的话gdt表好像全是0

[wjk13720041]

莫名其妙把几天的问题解决了

[VOID001]

建议你用 Bochs 断点调试，看 gdtr 的地址是多少，并且用 bochs 打印出那个地址的 data 确认是否有误，GDT Table 和 GDT Descriptor 的 format 可以看 Intel 手册得知

[wjk13720041]

建议你用 Bochs 断点调试，看 gdtr 的地址是多少，并且用 bochs 打印出那个地址的 data 确认是否有误，GDT Table 和 GDT Descriptor 的 format 可以看 Intel 手册得知

大佬，原因我查出来了，我看了一下gdtr的地址，是0x00a2，突然想到可能是因为加载到了内存的原因，因为他是在编译的时候确定的，所以我在开头加上了org 0x7e00这样他的地址就变成了0x7ea2,就可以正常读取到GDTR了

[wjk13720041]

大佬，又遇到了新问题。。。
每次运行到下面这条指令--向0x000a0000写入的时候就会被重置(应该是被重置，跳到0xfffffff0，然后寄存器全清空)

[SilverRainZ]

感觉是数据段的属性没设置对，触发某硬件中断然后 reset 了？

[wjk13720041]

感觉是数据段的属性没设置对，触发某硬件中断然后 reset 了？

大佬，这里的数据段是指elf数据段还是GDT表数据段呢。。

[wjk13720041]

这个是gdt表部分

[wjk13720041]

我试着向0x20000处写入但是还是reset了

[wjk13720041]

gdt表也正常

[SilverRainZ]

这里的数据段是指elf数据段还是GDT表数据段呢。。

GDT，你 ds 的值对得上么？

[VOID001]

大佬，又遇到了新问题。。。
每次运行到下面这条指令--向0x000a0000写入的时候就会被重置(应该是被重置，跳到0xfffffff0，然后寄存器全清空)

看异常向量是多少，查手册看对应的错误是什么问题

[wjk13720041]

这里的数据段是指elf数据段还是GDT表数据段呢。。

GDT，你 ds 的值对得上么？

ds是0x0000,能对上

[wjk13720041]

大佬，又遇到了新问题。。。
每次运行到下面这条指令--向0x000a0000写入的时候就会被重置(应该是被重置，跳到0xfffffff0，然后寄存器全清空)

看异常向量是多少，查手册看对应的错误是什么问题

大佬劳烦问一下。。异常向量要怎么看。。。

[SilverRainZ]

ds是0x0000,能对上

0x0000 咋就对得上呢…… 保护模式下段寄存器不是段选择子的值么。

[wjk13720041]

大佬我懂了，我ds应该设置gdt表中的段号，谢谢两位大佬的帮助 @SilverRainZ @VOID001

[wjk13720041]

ds是0x0000,能对上

0x0000 咋就对得上呢…… 保护模式下段寄存器不是段选择子的值么。

我刚才发现了。。。。好丢脸啊、、、

[wjk13720041]

大佬们。。。我又带着问题来请教了。。。这次问题比较好玩。。。
首先。。先看下面的图，我现在在操作系统引入文字绘制部分，我检验过font和i的值都是正确的

我箭头指向的位置之前是ascii_font[font][i],作用是从ascii二进制字库取对应的二进制值，但是如果我font和i的位置只要有一个位置是填的变量名，就无法进行渲染

让我将两个空填了两个常数。。。奇迹发生了。。。。渲染正常了。。。？？？？？？

然后我不信邪。。又把其中一个空填为变量。。。？？？又不能正常显示了。。

现在我觉得可能出现的情况都测试了，有几个猜想
1.是不是gcc有什么优化，讲一部分代码删去了
2.是不是链接的时候出了什么问题

想问一下大佬们发生过这种情况么

[wjk13720041]

汇编看着头都大了

https://paste.ubuntu.com/p/cx3ygNWQ34/

[wjk13720041]

现在的情况就比如说，i是在0到15的范围变动的，5是包括在其中的，我把前面的font固定成图一的65，让i自行变动，如果成功那应该是至少有一行是有两个点的，但是。。完全没有。。。我是懵逼的。。代码没错但是结果就是出不来。。

[wjk13720041]

箭头指向的上下都测试过了，都是正确的，就是指向的这行的两个空有问题。。。

[wjk13720041]

测试的话无法输出数值，我是用二进制绘制变量自己的二进制码去读取变量数值的，看了是正确的

[wjk13720041]

话说二维数组大小限制应该不会小到256*16吧。。我之前认为可能只加载10个柱面有数据没被加载进来，因为光ascii的点阵字库就12.0 KB，但是我加了读取的扇区，。。还是不行。。。

[wjk13720041]

大佬。。过了。。我把字符数组的最后几排去掉就过了。。。？？？？？一脸懵逼