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2014-09-10 17:05:34 +08:00
parent 9c65930119
commit 17d404ad01
8 changed files with 538 additions and 0 deletions
--- a/05_day/!cons_9x.bat
+++ b/05_day/!cons_9x.bat
@@ -0,0 +1 @@
+command
--- a/05_day/!cons_nt.bat
+++ b/05_day/!cons_nt.bat
@@ -0,0 +1 @@
+cmd.exe
--- a/05_day/Makefile
+++ b/05_day/Makefile
@@ -0,0 +1,85 @@
+TOOLPATH = ../z_tools/
+INCPATH  = ../z_tools/haribote/
+
+MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -r
+NASK     = $(TOOLPATH)nask.exe
+CC1      = $(TOOLPATH)cc1.exe -I$(INCPATH) -Os -Wall -quiet
+GAS2NASK = $(TOOLPATH)gas2nask.exe -a
+OBJ2BIM  = $(TOOLPATH)obj2bim.exe
+BIM2HRB  = $(TOOLPATH)bim2hrb.exe
+RULEFILE = $(TOOLPATH)haribote/haribote.rul
+EDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exe
+IMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.com
+COPY     = copy
+DEL      = del
+
+# デフォルト動作
+
+default :
+	$(MAKE) img
+
+# ファイル生成規則
+
+ipl10.bin : ipl10.nas Makefile
+	$(NASK) ipl10.nas ipl10.bin ipl10.lst
+
+asmhead.bin : asmhead.nas Makefile
+	$(NASK) asmhead.nas asmhead.bin asmhead.lst
+
+bootpack.gas : bootpack.c Makefile
+	$(CC1) -o bootpack.gas bootpack.c
+
+bootpack.nas : bootpack.gas Makefile
+	$(GAS2NASK) bootpack.gas bootpack.nas
+
+bootpack.obj : bootpack.nas Makefile
+	$(NASK) bootpack.nas bootpack.obj bootpack.lst
+
+naskfunc.obj : naskfunc.nas Makefile
+	$(NASK) naskfunc.nas naskfunc.obj naskfunc.lst
+
+bootpack.bim : bootpack.obj naskfunc.obj Makefile
+	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:bootpack.bim stack:3136k map:bootpack.map \
+		bootpack.obj naskfunc.obj
+# 3MB+64KB=3136KB
+
+bootpack.hrb : bootpack.bim Makefile
+	$(BIM2HRB) bootpack.bim bootpack.hrb 0
+
+haribote.sys : asmhead.bin bootpack.hrb Makefile
+	copy /B asmhead.bin+bootpack.hrb haribote.sys
+
+haribote.img : ipl10.bin haribote.sys Makefile
+	$(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \
+		wbinimg src:ipl10.bin len:512 from:0 to:0 \
+		copy from:haribote.sys to:@: \
+		imgout:haribote.img
+
+# コマンド
+
+img :
+	$(MAKE) haribote.img
+
+run :
+	$(MAKE) img
+	$(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin
+	$(MAKE) -C ../z_tools/qemu
+
+install :
+	$(MAKE) img
+	$(IMGTOL) w a: haribote.img
+
+clean :
+	-$(DEL) *.bin
+	-$(DEL) *.lst
+	-$(DEL) *.gas
+	-$(DEL) *.obj
+	-$(DEL) bootpack.nas
+	-$(DEL) bootpack.map
+	-$(DEL) bootpack.bim
+	-$(DEL) bootpack.hrb
+	-$(DEL) haribote.sys
+
+src_only :
+	$(MAKE) clean
+	-$(DEL) haribote.img
--- a/05_day/asmhead.nas
+++ b/05_day/asmhead.nas
@@ -0,0 +1,146 @@
+; haribote-os boot asm
+; TAB=4
+
+BOTPAK	EQU		0x00280000		; bootpackのロード先
+DSKCAC	EQU		0x00100000		; ディスクキャッシュの場所
+DSKCAC0	EQU		0x00008000		; ディスクキャッシュの場所（リアルモード）
+
+; BOOT_INFO関係
+CYLS	EQU		0x0ff0			; ブートセクタが設定する
+LEDS	EQU		0x0ff1
+VMODE	EQU		0x0ff2			; 色数に関する情報。何ビットカラーか？
+SCRNX	EQU		0x0ff4			; 解像度のX
+SCRNY	EQU		0x0ff6			; 解像度のY
+VRAM	EQU		0x0ff8			; グラフィックバッファの開始番地
+
+		ORG		0xc200			; このプログラムがどこに読み込まれるのか
+
+; 画面モードを設定
+
+		MOV		AL,0x13			; VGAグラフィックス、320x200x8bitカラー
+		MOV		AH,0x00
+		INT		0x10
+		MOV		BYTE [VMODE],8	; 画面モードをメモする（C言語が参照する）
+		MOV		WORD [SCRNX],320
+		MOV		WORD [SCRNY],200
+		MOV		DWORD [VRAM],0x000a0000
+
+; キーボードのLED状態をBIOSに教えてもらう
+
+		MOV		AH,0x02
+		INT		0x16 			; keyboard BIOS
+		MOV		[LEDS],AL
+
+; PICが一切の割り込みを受け付けないようにする
+;	AT互換機の仕様では、PICの初期化をするなら、
+;	こいつをCLI前にやっておかないと、たまにハングアップする
+;	PICの初期化はあとでやる
+
+		MOV		AL,0xff
+		OUT		0x21,AL
+		NOP						; OUT命令を連続させるとうまくいかない機種があるらしいので
+		OUT		0xa1,AL
+
+		CLI						; さらにCPUレベルでも割り込み禁止
+
+; CPUから1MB以上のメモリにアクセスできるように、A20GATEを設定
+
+		CALL	waitkbdout
+		MOV		AL,0xd1
+		OUT		0x64,AL
+		CALL	waitkbdout
+		MOV		AL,0xdf			; enable A20
+		OUT		0x60,AL
+		CALL	waitkbdout
+
+; プロテクトモード移行
+
+[INSTRSET "i486p"]				; 486の命令まで使いたいという記述
+
+		LGDT	[GDTR0]			; 暫定GDTを設定
+		MOV		EAX,CR0
+		AND		EAX,0x7fffffff	; bit31を0にする（ページング禁止のため）
+		OR		EAX,0x00000001	; bit0を1にする（プロテクトモード移行のため）
+		MOV		CR0,EAX
+		JMP		pipelineflush
+pipelineflush:
+		MOV		AX,1*8			;  読み書き可能セグメント32bit
+		MOV		DS,AX
+		MOV		ES,AX
+		MOV		FS,AX
+		MOV		GS,AX
+		MOV		SS,AX
+
+; bootpackの転送
+
+		MOV		ESI,bootpack	; 転送元
+		MOV		EDI,BOTPAK		; 転送先
+		MOV		ECX,512*1024/4
+		CALL	memcpy
+
+; ついでにディスクデータも本来の位置へ転送
+
+; まずはブートセクタから
+
+		MOV		ESI,0x7c00		; 転送元
+		MOV		EDI,DSKCAC		; 転送先
+		MOV		ECX,512/4
+		CALL	memcpy
+
+; 残り全部
+
+		MOV		ESI,DSKCAC0+512	; 転送元
+		MOV		EDI,DSKCAC+512	; 転送先
+		MOV		ECX,0
+		MOV		CL,BYTE [CYLS]
+		IMUL	ECX,512*18*2/4	; シリンダ数からバイト数/4に変換
+		SUB		ECX,512/4		; IPLの分だけ差し引く
+		CALL	memcpy
+
+; asmheadでしなければいけないことは全部し終わったので、
+;	あとはbootpackに任せる
+
+; bootpackの起動
+
+		MOV		EBX,BOTPAK
+		MOV		ECX,[EBX+16]
+		ADD		ECX,3			; ECX += 3;
+		SHR		ECX,2			; ECX /= 4;
+		JZ		skip			; 転送するべきものがない
+		MOV		ESI,[EBX+20]	; 転送元
+		ADD		ESI,EBX
+		MOV		EDI,[EBX+12]	; 転送先
+		CALL	memcpy
+skip:
+		MOV		ESP,[EBX+12]	; スタック初期値
+		JMP		DWORD 2*8:0x0000001b
+
+waitkbdout:
+		IN		 AL,0x64
+		AND		 AL,0x02
+		JNZ		waitkbdout		; ANDの結果が0でなければwaitkbdoutへ
+		RET
+
+memcpy:
+		MOV		EAX,[ESI]
+		ADD		ESI,4
+		MOV		[EDI],EAX
+		ADD		EDI,4
+		SUB		ECX,1
+		JNZ		memcpy			; 引き算した結果が0でなければmemcpyへ
+		RET
+; memcpyはアドレスサイズプリフィクスを入れ忘れなければ、ストリング命令でも書ける
+
+		ALIGNB	16
+GDT0:
+		RESB	8				; ヌルセレクタ
+		DW		0xffff,0x0000,0x9200,0x00cf	; 読み書き可能セグメント32bit
+		DW		0xffff,0x0000,0x9a28,0x0047	; 実行可能セグメント32bit（bootpack用）
+
+		DW		0
+GDTR0:
+		DW		8*3-1
+		DD		GDT0
+
+		ALIGNB	16
+bootpack:
--- a/05_day/bootpack.c
+++ b/05_day/bootpack.c
@@ -0,0 +1,122 @@
+void io_hlt(void);
+void io_cli(void);
+void io_out8(int port, int data);
+int io_load_eflags(void);
+void io_store_eflags(int eflags);
+
+void init_palette(void);
+void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
+void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);
+void init_screen(char *vram, int x, int y);
+
+#define COL8_000000		0
+#define COL8_FF0000		1
+#define COL8_00FF00		2
+#define COL8_FFFF00		3
+#define COL8_0000FF		4
+#define COL8_FF00FF		5
+#define COL8_00FFFF		6
+#define COL8_FFFFFF		7
+#define COL8_C6C6C6		8
+#define COL8_840000		9
+#define COL8_008400		10
+#define COL8_848400		11
+#define COL8_000084		12
+#define COL8_840084		13
+#define COL8_008484		14
+#define COL8_848484		15
+
+void HariMain(void)
+{
+	char *vram;
+	int xsize, ysize;
+	short *binfo_scrnx, *binfo_scrny;
+	int *binfo_vram;
+
+	init_palette();
+	binfo_scrnx = (short *) 0x0ff4;
+	binfo_scrny = (short *) 0x0ff6;
+	binfo_vram = (int *) 0x0ff8;
+	xsize = *binfo_scrnx;
+	ysize = *binfo_scrny;
+	vram = (char *) *binfo_vram;
+
+	init_screen(vram, xsize, ysize);
+
+	for (;;) {
+		io_hlt();
+	}
+}
+
+void init_palette(void)
+{
+	static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
+		0x00, 0x00, 0x00,	/*  0:黒 */
+		0xff, 0x00, 0x00,	/*  1:明るい赤 */
+		0x00, 0xff, 0x00,	/*  2:明るい緑 */
+		0xff, 0xff, 0x00,	/*  3:明るい黄色 */
+		0x00, 0x00, 0xff,	/*  4:明るい青 */
+		0xff, 0x00, 0xff,	/*  5:明るい紫 */
+		0x00, 0xff, 0xff,	/*  6:明るい水色 */
+		0xff, 0xff, 0xff,	/*  7:白 */
+		0xc6, 0xc6, 0xc6,	/*  8:明るい灰色 */
+		0x84, 0x00, 0x00,	/*  9:暗い赤 */
+		0x00, 0x84, 0x00,	/* 10:暗い緑 */
+		0x84, 0x84, 0x00,	/* 11:暗い黄色 */
+		0x00, 0x00, 0x84,	/* 12:暗い青 */
+		0x84, 0x00, 0x84,	/* 13:暗い紫 */
+		0x00, 0x84, 0x84,	/* 14:暗い水色 */
+		0x84, 0x84, 0x84	/* 15:暗い灰色 */
+	};
+	set_palette(0, 15, table_rgb);
+	return;
+
+	/* static char 命令は、データにしか使えないけどDB命令相当 */
+}
+
+void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
+{
+	int i, eflags;
+	eflags = io_load_eflags();	/* 割り込み許可フラグの値を記録する */
+	io_cli(); 					/* 許可フラグを0にして割り込み禁止にする */
+	io_out8(0x03c8, start);
+	for (i = start; i <= end; i++) {
+		io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);
+		io_out8(0x03c9, rgb[1] / 4);
+		io_out8(0x03c9, rgb[2] / 4);
+		rgb += 3;
+	}
+	io_store_eflags(eflags);	/* 割り込み許可フラグを元に戻す */
+	return;
+}
+
+void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1)
+{
+	int x, y;
+	for (y = y0; y <= y1; y++) {
+		for (x = x0; x <= x1; x++)
+			vram[y * xsize + x] = c;
+	}
+	return;
+}
+
+void init_screen(char *vram, int x, int y)
+{
+	boxfill8(vram, x, COL8_008484,  0,     0,      x -  1, y - 29);
+	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 28, x -  1, y - 28);
+	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  0,     y - 27, x -  1, y - 27);
+	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 26, x -  1, y -  1);
+
+	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  3,     y - 24, 59,     y - 24);
+	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  2,     y - 24,  2,     y -  4);
+	boxfill8(vram, x, COL8_848484,  3,     y -  4, 59,     y -  4);
+	boxfill8(vram, x, COL8_848484, 59,     y - 23, 59,     y -  5);
+	boxfill8(vram, x, COL8_000000,  2,     y -  3, 59,     y -  3);
+	boxfill8(vram, x, COL8_000000, 60,     y - 24, 60,     y -  3);
+
+	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 24, x -  4, y - 24);
+	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 23, x - 47, y -  4);
+	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x - 47, y -  3, x -  4, y -  3);
+	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x -  3, y - 24, x -  3, y -  3);
+	return;
+}
--- a/05_day/ipl10.nas
+++ b/05_day/ipl10.nas
@@ -0,0 +1,105 @@
+; haribote-ipl
+; TAB=4
+
+CYLS	EQU		10				; どこまで読み込むか
+
+		ORG		0x7c00			; このプログラムがどこに読み込まれるのか
+
+; 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
+
+		JMP		entry
+		DB		0x90
+		DB		"HARIBOTE"		; ブートセクタの名前を自由に書いてよい（8バイト）
+		DW		512				; 1セクタの大きさ（512にしなければいけない）
+		DB		1				; クラスタの大きさ（1セクタにしなければいけない）
+		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）
+		DB		2				; FATの個数（2にしなければいけない）
+		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）
+		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）
+		DB		0xf0			; メディアのタイプ（0xf0にしなければいけない）
+		DW		9				; FAT領域の長さ（9セクタにしなければいけない）
+		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）
+		DW		2				; ヘッドの数（2にしなければいけない）
+		DD		0				; パーティションを使ってないのでここは必ず0
+		DD		2880			; このドライブ大きさをもう一度書く
+		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
+		DD		0xffffffff		; たぶんボリュームシリアル番号
+		DB		"HARIBOTEOS "	; ディスクの名前（11バイト）
+		DB		"FAT12   "		; フォーマットの名前（8バイト）
+		RESB	18				; とりあえず18バイトあけておく
+
+; 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
+
+; ディスクを読む
+
+		MOV		AX,0x0820
+		MOV		ES,AX
+		MOV		CH,0			; シリンダ0
+		MOV		DH,0			; ヘッド0
+		MOV		CL,2			; セクタ2
+readloop:
+		MOV		SI,0			; 失敗回数を数えるレジスタ
+retry:
+		MOV		AH,0x02			; AH=0x02 : ディスク読み込み
+		MOV		AL,1			; 1セクタ
+		MOV		BX,0
+		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
+		INT		0x13			; ディスクBIOS呼び出し
+		JNC		next			; エラーがおきなければnextへ
+		ADD		SI,1			; SIに1を足す
+		CMP		SI,5			; SIと5を比較
+		JAE		error			; SI >= 5 だったらerrorへ
+		MOV		AH,0x00
+		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
+		INT		0x13			; ドライブのリセット
+		JMP		retry
+next:
+		MOV		AX,ES			; アドレスを0x200進める
+		ADD		AX,0x0020
+		MOV		ES,AX			; ADD ES,0x020 という命令がないのでこうしている
+		ADD		CL,1			; CLに1を足す
+		CMP		CL,18			; CLと18を比較
+		JBE		readloop		; CL <= 18 だったらreadloopへ
+		MOV		CL,1
+		ADD		DH,1
+		CMP		DH,2
+		JB		readloop		; DH < 2 だったらreadloopへ
+		MOV		DH,0
+		ADD		CH,1
+		CMP		CH,CYLS
+		JB		readloop		; CH < CYLS だったらreadloopへ
+
+; 読み終わったのでharibote.sysを実行だ！
+
+		MOV		[0x0ff0],CH		; IPLがどこまで読んだのかをメモ
+		JMP		0xc200
+
+error:
+		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
+msg:
+		DB		0x0a, 0x0a		; 改行を2つ
+		DB		"load error"
+		DB		0x0a			; 改行
+		DB		0
+
+		RESB	0x7dfe-$		; 0x7dfeまでを0x00で埋める命令
+
+		DB		0x55, 0xaa
--- a/05_day/make.bat
+++ b/05_day/make.bat
@@ -0,0 +1 @@
+..\z_tools\make.exe %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9
--- a/05_day/naskfunc.nas
+++ b/05_day/naskfunc.nas
@@ -0,0 +1,77 @@
+; naskfunc
+; TAB=4
+
+[FORMAT "WCOFF"]				; オブジェクトファイルを作るモード	
+[INSTRSET "i486p"]				; 486の命令まで使いたいという記述
+[BITS 32]						; 32ビットモード用の機械語を作らせる
+[FILE "naskfunc.nas"]			; ソースファイル名情報
+
+		GLOBAL	_io_hlt, _io_cli, _io_sti, _io_stihlt
+		GLOBAL	_io_in8,  _io_in16,  _io_in32
+		GLOBAL	_io_out8, _io_out16, _io_out32
+		GLOBAL	_io_load_eflags, _io_store_eflags
+
+[SECTION .text]
+
+_io_hlt:	; void io_hlt(void);
+		HLT
+		RET
+
+_io_cli:	; void io_cli(void);
+		CLI
+		RET
+
+_io_sti:	; void io_sti(void);
+		STI
+		RET
+
+_io_stihlt:	; void io_stihlt(void);
+		STI
+		HLT
+		RET
+
+_io_in8:	; int io_in8(int port);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		MOV		EAX,0
+		IN		AL,DX
+		RET
+
+_io_in16:	; int io_in16(int port);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		MOV		EAX,0
+		IN		AX,DX
+		RET
+
+_io_in32:	; int io_in32(int port);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		IN		EAX,DX
+		RET
+
+_io_out8:	; void io_out8(int port, int data);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		MOV		AL,[ESP+8]		; data
+		OUT		DX,AL
+		RET
+
+_io_out16:	; void io_out16(int port, int data);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		MOV		EAX,[ESP+8]		; data
+		OUT		DX,AX
+		RET
+
+_io_out32:	; void io_out32(int port, int data);
+		MOV		EDX,[ESP+4]		; port
+		MOV		EAX,[ESP+8]		; data
+		OUT		DX,EAX
+		RET
+
+_io_load_eflags:	; int io_load_eflags(void);
+		PUSHFD		; PUSH EFLAGS という意味
+		POP		EAX
+		RET
+
+_io_store_eflags:	; void io_store_eflags(int eflags);
+		MOV		EAX,[ESP+4]
+		PUSH	EAX
+		POPFD		; POP EFLAGS という意味
+		RET
				`@@ -0,0 +1 @@`
				`..\z_tools\make.exe %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9`