跟上篇日志中間又隔了好幾天,懶惰啊
1 尋找LOADER.BIN文件的大體思路為: 2 LOADER.BIN文件存儲在A盤中,我們知道A盤的格式是FAT12格式,具體格式見書本P103,其主要是有引導扇區 3 、FAT1區、FAT2區、根目錄區(長度不固定,需要計算)和 數據區組成。引導扇區放的就是我們寫的引導代碼 4 boot.bin文件,我們的LOADER.BIN文件是放在數據區中的,而文件的文件名是放在根目錄中,因此,如果我 5 們想查看該盤是否含有我們想要的文件時,我們應該先到根目錄中查看是否含有該文件名,如果有,說明該盤存 6 在該文件,那么下面可以從盤中讀取該文件了。 7 文件在盤中是按照簇來進行存儲的,而在FAT12盤中,一個簇中只含有一個扇區,故下面我們只以扇區來進行說 8 明。所以文件在FAT12中是按照扇區(一個扇區512字節)來進行存儲的,所以一個文件一般會占多個扇區,而 9 每個文件占的扇區數會記錄在FAT1區中,我們只要從文件根目錄中獲取該文件在FAT1區中的起始地址,只要該 10 地址存儲的不是0xFFF說明該文件還占有其他扇區,我們繼續讀取該地址指向的扇區,直到FAT1項中的值為 11 0xFFF,這表示文件結束,讀取完畢.而根目錄也是按照扇區進行存儲的,所以我們得從根目錄起始扇區開始順 12 序讀取每個扇區,直到根目錄區結束。而每個根目錄項是32個字節,因此一個扇區可以有16個根目錄項,我們 13 挨個比較每個根目錄項中的文件名和我們期望查找的文件名是否相同,如果相同就表示已經找到,只要取出根目錄項中的DIR_FstClus,然后從FAT1項中取出相應的數據即可。 14 如果沒有找到,那么就到下一個根目錄項中查找,如果當前扇區都沒有找到,那么讀取下一個扇區,直到這個根;目錄區結束。
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尋找loader.bin的思路
1.首先要明白loader.bin文件的數據部分放在數據區,而關于文件大小,文件名等文件信息放在根目錄區
2.所以找文件的時候先到根目錄區找到文件名為loader.bin的文件信息,怎么找呢?我們知道,每個文件的信息在根目錄中占一項,每項為32字節,每個扇區共有16項;同時我們
還知道根目錄開始扇區位19,所以我們從該扇區開始讀取數據,每次讀一個扇區。在度過一個扇區以后,我們要分析這個扇區中的內容,具體是比較目錄項中文件名是否為
loader.bin,若是則在根目錄中文件查找完畢
3.在根目錄中找到loader.bin的信息之后,我們可以得到該文件在數據區的簇號(扇區號),同時也得到在fat表中的對應的項(index),p131小例子
4.反復根據步驟三得到信息讀完整個文件
1 ; %define _BOOT_DEBUG_ ; 做 Boot Sector 時一定將此行注釋掉!將此行打開后用 nasm Boot.asm -o Boot.com 做成一個.COM文件易于調試 2 3 %ifdef _BOOT_DEBUG_ 4 org 0100h ; 調試狀態, 做成 .COM 文件, 可調試 5 %else 6 org 07c00h ; Boot 狀態, Bios 將把 Boot Sector 加載到 0:7C00 處并開始執行 7 %endif 8 9 ; ================================================================================================ 10 %ifdef _BOOT_DEBUG_ 11 BaseOfStack equ 0100h ; 調試狀態下堆棧基地址(棧底, 從這個位置向低地址生長) 12 %else 13 BaseOfStack equ 07c00h ; Boot狀態下堆棧基地址(棧底, 從這個位置向低地址生長) 14 %endif 15 16 BaseOfLoader equ 09000h ; LOADER.BIN 被加載到的位置 ---- 段地址 17 OffsetOfLoader equ 0100h ; LOADER.BIN 被加載到的位置 ---- 偏移地址 18 19 RootDirSectors equ 14 ; 根目錄占用空間 20 SectorNoOfRootDirectory equ 19 ; Root Directory 的第一個扇區號 21 SectorNoOfFAT1 equ 1 ; FAT1 的第一個扇區號 = BPB_RsvdSecCnt 22 DeltaSectorNo equ 17 ; DeltaSectorNo = BPB_RsvdSecCnt + (BPB_NumFATs * FATSz) - 2 23 ; 文件的開始Sector號 = DirEntry中的開始Sector號 + 根目錄占用Sector數目 + DeltaSectorNo 24 ; ================================================================================================ 25 26 jmp short LABEL_START ; Start to boot. 27 nop ; 這個 nop 不可少 28 29 ; 下面是 FAT12 磁盤的頭 30 BS_OEMName DB ' ForrestY ' ; OEM String, 必須 8 個字節 31 BPB_BytsPerSec DW 512 ; 每扇區字節數 32 BPB_SecPerClus DB 1 ; 每簇多少扇區 33 BPB_RsvdSecCnt DW 1 ; Boot 記錄占用多少扇區 34 BPB_NumFATs DB 2 ; 共有多少 FAT 表 35 BPB_RootEntCnt DW 224 ; 根目錄文件數最大值 36 BPB_TotSec16 DW 2880 ; 邏輯扇區總數 37 BPB_Media DB 0xF0 ; 媒體描述符 38 BPB_FATSz16 DW 9 ; 每FAT扇區數 39 BPB_SecPerTrk DW 18 ; 每磁道扇區數 40 BPB_NumHeads DW 2 ; 磁頭數(面數) 41 BPB_HiddSec DD 0 ; 隱藏扇區數 42 BPB_TotSec32 DD 0 ; 如果 wTotalSectorCount 是 0 由這個值記錄扇區數 43 BS_DrvNum DB 0 ; 中斷 13 的驅動器號 44 BS_Reserved1 DB 0 ; 未使用 45 BS_BootSig DB 29h ; 擴展引導標記 (29h) 46 BS_VolID DD 0 ; 卷序列號 47 BS_VolLab DB ' Tinix0.01 ' ; 卷標, 必須 11 個字節 48 BS_FileSysType DB ' FAT12 ' ; 文件系統類型, 必須 8個字節 49 50 LABEL_START: 51 mov ax, cs 52 mov ds, ax 53 mov es, ax 54 mov ss, ax 55 mov sp, BaseOfStack 56 57 ; 清屏 58 mov ax, 0600h ; AH = 6, AL = 0h 59 mov bx, 0700h ; 黑底白字(BL = 07h) 60 mov cx, 0 ; 左上角: (0, 0) 61 mov dx, 0184fh ; 右下角: (80, 50) 62 int 10h ; int 10h 63 64 mov dh, 0 ; "Booting " 65 call DispStr ; 顯示字符串 66 67 xor ah, ah ; ┓ 68 xor dl, dl ; ┣ 軟驅復位 69 int 13h ; ┛ 70 71 ; 下面在 A 盤的根目錄尋找 LOADER.BIN 72 mov word [wSectorNo], SectorNoOfRootDirectory 73 LABEL_SEARCH_IN_ROOT_DIR_BEGIN: 74 cmp word [wRootDirSizeForLoop], 0 ; ┓ 75 jz LABEL_NO_LOADERBIN ; ┣ 判斷根目錄區是不是已經讀完 76 dec word [wRootDirSizeForLoop] ; ┛ 如果讀完表示沒有找到 LOADER.BIN 77 mov ax, BaseOfLoader 78 mov es, ax ; es <- BaseOfLoader 79 mov bx, OffsetOfLoader ; bx <- OffsetOfLoader 于是, es:bx = BaseOfLoader:OffsetOfLoader 80 mov ax, [wSectorNo] ; ax <- Root Directory 中的某 Sector 號 81 mov cl, 1 82 call ReadSector 83 84 mov si, LoaderFileName ; ds:si -> "LOADER BIN" 85 mov di, OffsetOfLoader ; es:di -> BaseOfLoader:0100 = BaseOfLoader*10h+100 86 cld 87 mov dx, 10h ; 這里為什么是16,因為目錄項中每項為32字節,每個扇區為32字節,所以共有16項 88 LABEL_SEARCH_FOR_LOADERBIN: 89 cmp dx, 0 ; ┓循環次數控制, 90 jz LABEL_GOTO_NEXT_SECTOR_IN_ROOT_DIR ; ┣如果已經讀完了一個 Sector, 91 dec dx ; ┛就跳到下一個 Sector 92 mov cx, 11 ; 11個字符,有一個不一樣則不是所要找的文件 93 LABEL_CMP_FILENAME: 94 cmp cx, 0 95 jz LABEL_FILENAME_FOUND ; 如果比較了 11 個字符都相等, 表示找到 96 dec cx 97 lodsb ; ds:si -> al 98 cmp al, byte [ es: di] 99 jz LABEL_GO_ON 100 jmp LABEL_DIFFERENT ; 只要發現不一樣的字符就表明本 DirectoryEntry 不是 101 ; 我們要找的 LOADER.BIN 102 LABEL_GO_ON: 103 inc di 104 jmp LABEL_CMP_FILENAME ; 繼續循環 105 106 LABEL_DIFFERENT: 107 and di, 0FFE0h ; else ┓ di &= E0 為了讓它指向本條目開頭 108 add di, 20h ; ┃ 109 mov si, LoaderFileName ; ┣ di += 20h 下一個目錄條目 110 jmp LABEL_SEARCH_FOR_LOADERBIN ; ┛ 111 112 LABEL_GOTO_NEXT_SECTOR_IN_ROOT_DIR: 113 add word [wSectorNo], 1 114 jmp LABEL_SEARCH_IN_ROOT_DIR_BEGIN 115 116 LABEL_NO_LOADERBIN: 117 mov dh, 2 ; "No LOADER." 118 call DispStr ; 顯示字符串 119 %ifdef _BOOT_DEBUG_ 120 mov ax, 4c00h ; ┓ 121 int 21h ; ┛沒有找到 LOADER.BIN, 回到 DOS 122 %else 123 jmp $ ; 沒有找到 LOADER.BIN, 死循環在這里 124 %endif 125 126 LABEL_FILENAME_FOUND: ; 找到 LOADER.BIN 后便來到這里繼續 127 mov ax, RootDirSectors 128 and di, 0FFE0h ; di -> 當前條目的開始 129 add di, 01Ah ; di -> 首 Sector,該條目對應的開始簇號(扇區號),看根目錄條目格式表 130 mov cx, word [ es: di] 131 push cx ; 保存此 Sector 在 FAT 中的序號 132 add cx, ax 133 add cx, DeltaSectorNo ; 這句完成時 cl 里面變成 LOADER.BIN 的起始扇區號 (從 0 開始數的序號) 134 mov ax, BaseOfLoader 135 mov es, ax ; es <- BaseOfLoader 136 mov bx, OffsetOfLoader ; bx <- OffsetOfLoader 于是, es:bx = BaseOfLoader:OffsetOfLoader = BaseOfLoader * 10h + OffsetOfLoader 137 mov ax, cx ; ax <- Sector 號 138 139 LABEL_GOON_LOADING_FILE: 140 push ax ; ┓ 141 push bx ; ┃ 142 mov ah, 0Eh ; ┃ 每讀一個扇區就在 "Booting " 后面打一個點, 形成這樣的效果: 143 mov al, ' . ' ; ┃ 144 mov bl, 0Fh ; ┃ Booting ...... 145 int 10h ; ┃AL=字符,BH=頁碼,BL=顏色(只適用于圖形模式) 146 pop bx ; ┃ 147 pop ax ; ┛ 148 149 mov cl, 1 150 call ReadSector 151 pop ax ; 取出此 Sector 在 FAT 中的序號,見132行 152 call GetFATEntry 153 cmp ax, 0FFFh 154 jz LABEL_FILE_LOADED 155 push ax ; 保存 Sector 在 FAT 中的序號 156 mov dx, RootDirSectors 157 add ax, dx 158 add ax, DeltaSectorNo 159 add bx, [BPB_BytsPerSec] 160 jmp LABEL_GOON_LOADING_FILE 161 LABEL_FILE_LOADED: 162 163 mov dh, 1 ; "Ready." 164 call DispStr ; 顯示字符串 165 166 ; ***************************************************************************************************** 167 jmp BaseOfLoader: OffsetOfLoader ; 這一句正式跳轉到已加載到內存中的 LOADER.BIN 的開始處 168 ; 開始執行 LOADER.BIN 的代碼 169 ; Boot Sector 的使命到此結束 170 ; ***************************************************************************************************** 171 172 173 174 ; ============================================================================ 175 ; 變量 176 ; ---------------------------------------------------------------------------- 177 wRootDirSizeForLoop dw RootDirSectors ; Root Directory 占用的扇區數, 在循環中會遞減至零. 178 wSectorNo dw 0 ; 要讀取的扇區號 179 bOdd db 0 ; 奇數還是偶數 180 181 ; ============================================================================ 182 ; 字符串 183 ; ---------------------------------------------------------------------------- 184 LoaderFileName db " LOADER BIN " , 0 ; LOADER.BIN 之文件名 185 ; 為簡化代碼, 下面每個字符串的長度均為 MessageLength 186 MessageLength equ 9 187 BootMessage: db " Booting " ; 9字節, 不夠則用空格補齊. 序號 0 188 Message1 db " Ready. " ; 9字節, 不夠則用空格補齊. 序號 1 189 Message2 db " No LOADER " ; 9字節, 不夠則用空格補齊. 序號 2 190 ; ============================================================================ 191 192 193 ; ---------------------------------------------------------------------------- 194 ; 函數名: DispStr 195 ; ---------------------------------------------------------------------------- 196 ; 作用: 197 ; 顯示一個字符串, 函數開始時 dh 中應該是字符串序號(0-based) 198 DispStr: 199 mov ax, MessageLength 200 mul dh 201 add ax, BootMessage 202 mov bp, ax ; ┓ 203 mov ax, ds ; ┣ ES:BP = 串地址 204 mov es, ax ; ┛ 205 mov cx, MessageLength ; CX = 串長度 206 mov ax, 01301h ; AH = 13, AL = 01h 207 mov bx, 0007h ; 頁號為0(BH = 0) 黑底白字(BL = 07h) 208 mov dl, 0 209 int 10h ; int 10h 210 ret 211 212 213 ; ---------------------------------------------------------------------------- 214 ; 函數名: ReadSector 215 ; ---------------------------------------------------------------------------- 216 ; 作用: 217 ; 從第 ax 個 Sector 開始, 將 cl 個 Sector 讀入 es:bx 中 218 ReadSector: 219 ; ----------------------------------------------------------------------- 220 ; 怎樣由扇區號求扇區在磁盤中的位置 (扇區號 -> 柱面號, 起始扇區, 磁頭號) 221 ; ----------------------------------------------------------------------- 222 ; 設扇區號為 x 223 ; ┌ 柱面號 = y >> 1 224 ; x ┌ 商 y ┤ 225 ; -------------- => ┤ └ 磁頭號 = y & 1 226 ; 每磁道扇區數 │ 227 ; └ 余 z => 起始扇區號 = z + 1 228 push bp 229 mov bp, sp 230 sub esp, 2 ; 辟出兩個字節的堆棧區域保存要讀的扇區數: byte [bp-2] 231 232 mov byte [bp- 2 ], cl 233 push bx ; 保存 bx 234 mov bl, [BPB_SecPerTrk] ; bl: 除數 235 div bl ; y 在 al 中, z 在 ah 中 236 inc ah ; z ++ 237 mov cl, ah ; cl <- 起始扇區號 238 mov dh, al ; dh <- y 239 shr al, 1 ; y >> 1 (其實是 y/BPB_NumHeads, 這里BPB_NumHeads=2) 240 mov ch, al ; ch <- 柱面號 241 and dh, 1 ; dh & 1 = 磁頭號 242 pop bx ; 恢復 bx 243 ; 至此, "柱面號, 起始扇區, 磁頭號" 全部得到 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 244 mov dl, [BS_DrvNum] ; 驅動器號 (0 表示 A 盤) 245 . GoOnReading: 246 mov ah, 2 ; 讀 247 mov al, byte [bp- 2 ] ; 讀 al 個扇區 248 int 13h 249 jc .GoOnReading ; 如果讀取錯誤 CF 會被置為 1, 這時就不停地讀, 直到正確為止 250 251 add esp, 2 252 pop bp 253 254 ret 255 256 ; ---------------------------------------------------------------------------- 257 ; 函數名: GetFATEntry 258 ; ---------------------------------------------------------------------------- 259 ; 作用: 260 ; 找到序號為 ax 的 Sector 在 FAT 中的條目, 結果放在 ax 中 261 ; 需要注意的是, 中間需要讀 FAT 的扇區到 es:bx 處, 所以函數一開始保存了 es 和 bx 262 GetFATEntry: 263 push es 264 push bx 265 push ax 266 mov ax, BaseOfLoader ; ┓ 267 sub ax, 0100h ; ┣ 在 BaseOfLoader 后面留出 4K 空間用于存放 FAT,注意這里是0100,而不是01000 268 mov es, ax ; ┛ 269 pop ax 270 mov byte [bOdd], 0 271 mov bx, 3 272 mul bx ; dx:ax = ax * 3 273 mov bx, 2 274 div bx ; dx:ax / 2 ==> ax <- 商, dx <- 余數 275 cmp dx, 0 276 jz LABEL_EVEN 277 mov byte [bOdd], 1 278 LABEL_EVEN: ; 偶數 279 xor dx, dx ; 現在 ax 中是 FATEntry 在 FAT 中的偏移量. 下面來計算 FATEntry 在哪個扇區中(FAT占用不止一個扇區) 280 mov bx, [BPB_BytsPerSec] 281 div bx ; dx:ax / BPB_BytsPerSec ==> ax <- 商 (FATEntry 所在的扇區相對于 FAT 來說的扇區號) 282 ; dx <- 余數 (FATEntry 在扇區內的偏移)。 283 push dx 284 mov bx, 0 ; bx <- 0 于是, es:bx = (BaseOfLoader - 100):00 = (BaseOfLoader - 100) * 10h 285 add ax, SectorNoOfFAT1 ; 此句執行之后的 ax 就是 FATEntry 所在的扇區號 286 mov cl, 2 287 call ReadSector ; 讀取 FATEntry 所在的扇區, 一次讀兩個, 避免在邊界發生錯誤, 因為一個 FATEntry 可能跨越兩個扇區 288 pop dx 289 add bx, dx 290 mov ax, [ es: bx] 291 cmp byte [bOdd], 1 292 jnz LABEL_EVEN_2 293 shr ax, 4 294 LABEL_EVEN_2: 295 and ax, 0FFFh 296 297 LABEL_GET_FAT_ENRY_OK: 298 299 pop bx 300 pop es 301 ret 302 ; ---------------------------------------------------------------------------- 303 304 times 510 -($-$$) db 0 ; 填充剩下的空間,使生成的二進制代碼恰好為512字節 305 dw 0xaa55 ; 結束標志
參考:
http://blog.chinaunix.net/uid-27024249-id-3449728.html
http://blog.csdn.net/robbie1314/article/details/5765117
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