lab2_somipp

7/25/2019 lab2_somipp

1/17

Universitatea Tehnic a Moldovei

Catedra Automatic i Tehnologii Informaionale

RaportLa Sisteme de Operare: Mecanisme interne i principii de proiectare

Lucrarea de laborator Nr.2

Tema :Dezvoltarea kernel-ului

A efectuat: A verificat:

st.gr. SI-131 Popov Eugen lect. asist.Ostapenco S.

Chiinu 2015


2/17

Condiii

Una din concepiile de baz, care servete pentru nelegerea corect a structurii sistemelor de

operare (SO), este concepia procesului. Acest termen a fost pentru prima dat utilizat n anii 60

de ctre elaboratorii SO MULTIX i se folosete pe larg n teoria SO. Exist mai multe definiii a

termenului proces, dintre care menionm:1. Programul ce se execut;

2. Exemplarul programului, ce se executa la calculator;

3. Obiect, care poate fi identificat i executat de ctre procesor;

4. Unitatea de lucru, ce se caracterizeaz printr-un lan de activiti consecutive, stare

curent i setul de resurse de sistem alocate.

Procesul conine patru componente:

1. Codul ce trebuie executat;

2. Date necesare pentru lucrul programului (variabile, spaiul de lucru, bufer, .a.)

3. Contextul programului (cuvntul de stare a procesului).

4. Stiva procesului (counterul operatiilor proceselor)

Sarcina

Dezvoltarea nucleului se va efectua conform condiiilor de mai jos :

a) sectorul unde va fi nscris nucleul se va seta conform numrului de ordine din

registrul grupei.

b) se vor utiliza ntreruperile : int 10h, 13h, 16h, 20h


3/17

Mersul lucrrii

Lucrarea de laborator const din dou pari: elaborarea bootloader-ului i elaborarea

kernel-ului. Acestea trebuie nscrise pe sectorul de boot i respectiv pe sectorul 9 (conform

variantei).

n bootloader i n kernel am folosit urmtoarele proceduri:- WriteString procedur de afiare a unui ir de caractere pe eran , care folosete funcia

0x13 a ntreruperii 0x10.

- Delay procedur de realizeare a unei reineri de 5 secunde , care folosete funcia 0x86

a ntreruperii 0x15.

- ClearScreen curarea ecranului . Funcia 0x06 a ntreruperii 0x10

- WriteMessages procedura ce afieaz string-urile din toate 8 offset-uri la coordonata

anumit a ecranului. Procedura data apeleaz procedura WriteString.

- Beep procedura ce efectueaz un sunet la accesarea tastei enter.

- ReadSector procedura citete kernelul de pe sectorul dischetei i l ncarc n memorie

- main procedura principal , care reprezint un ciclu infinit, ce const dintr-un ir de

afiri i curiri a ecranului pentru a realizara micarea mesajelor afiate.

Pentru a nscrie fiierele pe dischet am folosit programul Emu8086.

Fig. 1 Folosirea Emu8086 pentru nscrierea pe floppy virtual


4/17

Aceast imagine a dischetei o nscriem pe floppy-ul virtual cu ajutorul softului RawWrite.

Fig. 2 nscrierea imaginii dischetei pe floppy-ul virtual

La pornirea sistemului n VirtualBox vedem urmtoarele:

Fig. 3 ncrcarea bootloader-ului


5/17

n continuare la accesarea tastei ENTER se va ncrca kernel-ul.

Fig. 4 ncrcarea kernel-ului


6/17

Concluzii

n urma efecturii lucrrii de laborator am fcut cunotin cu sintaxa FASM i cu

particularitile limbajului de asamblare pentru acest compilator. Am cptat abiliti practice n

realizarea unui bootloader i kernel , am studiat ntreruperile BIOS 10h, 13h, 16h i diverse

funcii ale acestora, care le-am folosit pentru realizarea sarcinii de afiare dinamic a mesajelor i

citire de pe sectorul dischetei.


7/17

Bibliogfie

1. dreamincode. [ASM] Load Kernel From Bootloader. [Resurs electronic].- Regim de

acces :

http://www.dreamincode.net/forums/topic/262898-asm-load-kernel-from-bootloader/

2.

Asmcommunity. Looping in NASM. [Resurs electronic].- Regim de acces :http://www.asmcommunity.net/forums/topic/?id=30742

3. Nasm.us. The Netwide Assembler: NASM . [Resurs electronic].- Regim de acces:

http://www.nasm.us/doc/nasmdoc4.html

4. Stackoverflow. Basic NASM bootstrap. [Resurs electronic].- Regim de acces :

http://stackoverflow.com/questions/10853425/basic-nasm-bootstrap

5. Codenet. BIOS - INT 10H: . [Resurs electronic].- Regim de

acces : http://www.codenet.ru/progr/dos/int_0009.php

6. Emu documentation. making your own operating system. [Resurs electronic].- Regim

de acces :

file:///C:/emu8086/documentation/index.html
http://www.dreamincode.net/forums/topic/262898-asm-load-kernel-from-bootloader/http://www.dreamincode.net/forums/topic/262898-asm-load-kernel-from-bootloader/http://www.asmcommunity.net/forums/topic/?id=30742http://www.asmcommunity.net/forums/topic/?id=30742http://www.nasm.us/doc/nasmdoc4.htmlhttp://www.nasm.us/doc/nasmdoc4.htmlhttp://stackoverflow.com/questions/10853425/basic-nasm-bootstraphttp://stackoverflow.com/questions/10853425/basic-nasm-bootstraphttp://www.codenet.ru/progr/dos/int_0009.phphttp://www.codenet.ru/progr/dos/int_0009.phphttp://c/emu8086/documentation/index.htmlhttp://c/emu8086/documentation/index.htmlhttp://c/emu8086/documentation/index.htmlhttp://www.codenet.ru/progr/dos/int_0009.phphttp://stackoverflow.com/questions/10853425/basic-nasm-bootstraphttp://www.nasm.us/doc/nasmdoc4.htmlhttp://www.asmcommunity.net/forums/topic/?id=30742http://www.dreamincode.net/forums/topic/262898-asm-load-kernel-from-bootloader/


8/17

Anex

Anexa A. Codul surs a boorloader-ului

#fasm# ; use flat assembler syntax

#make_boot#

ORG 0x7C00 ;Origin, tell the assembler that where the code will be in memory after it

is been loaded

jmp main ; Salt la punctul de intrare in program

WriteString:

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Procedura de afisare a unui sir de caractere ;;

;; Functia 0x13 a intreruperii BIOS 0x10 ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

mov ah, 13h ; Codul functiei de afisare a unui sir

mov al, 1 ; Modul de afisare

mov bh, 0x00

; Numarul paginii

int 0x10 ; Call video interrupt

ret

WriteMessages:

push ax ; ? Salvam continutul

push bx ; | registrelor in starea

push cx ; | in care se aflau inainte de

push dx ; L apelarea functiei

mov bp, str1 ; salvam offsetul mesajului in bp (Hello World!)

mov bl, 0ch ; setam codul culorii

mov cx, word[str1_len] ; incarcam in cx numarul de caractere a sirului

mov dh, 10 ; rindul din care incepe afisarea


9/17

mov dl, [str1_x] ; coloana din care incepe afisarea

call WriteString

mov bp, str2 ; salvam offsetul mesajului in bp (This is )

mov bl, 0ch ; setam codul culorii

mov cx, word[str2_len] ; incarcam in cx numarul de caractere a sirului


mov dl, [str2_x] ; coloana din care incepe afisarea

call WriteString

pop dx ; ? Restabilim

pop cx ; | continutul

pop bx ; | registrelor

pop ax ; L in starea inainte de apelare

ret

Delay:

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Procedura de efectuare a unei retineri ;;


;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

push ax ;Salvam

push cx ;continutul

push dx ;registrelor

mov ah, 0x86 ; Codul functiei

mov cx, 0x3 ; Durata pauzei in microsecunde (in cx bitul superior)

mov dx, 0x20 ; in dx bitul inferior (800 milisecunde)

int 0x15 ; Apelarea intreruperii BIOS


10/17

pop dx ; Restabilim

pop cx ; continutul

pop ax ; registrelor

ret

beep:

mov ah, 02h

mov dl, 07h

int 21h

ret

ReadSector:

push ax

push bx

push cx

push dx

call beep

call Delay

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

mov ah, 02h

mov al, 1

mov ch, 0

mov cl, 9


11/17

mov dh, 0

;mov dl, 0

mov bx, 0800h

mov es, bx

mov bx, 0

int 13h

; integrity check:

;cmp es:[0000],0E9h ; first byte of kernel must be 0E9 (jmp).

;je integrity_check_ok

integrity_check_ok:

; pass control to kernel:

jmp 0800h:0000h

ret

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;FUNCTIA PRINCIPALA;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

main:

call WriteMessages

mov ah , 00h

int 16h

cmp al, 1bh

jnz here

int 19h

here:

cmp al,13

je ReadSector


12/17

;Data

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Definima: 4 mesaje in 8 offset-uri ;;

;; Lungimea fiecarui string ;;

;; Coordonata pe x a fiecarui string ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

str1 db 'Restart-ESC', 0

str1_len dw 11

str1_x db 34

str2 db 'Load kernel-ENTER' ,0

str2_len dw 17

str2_x db 34

TIMES 510 - ($ - $$) db 0 ;Fill the rest of sector with 0

DW 0xAA55 ;Add boot signature at the end of bootloader


13/17

Anexa B. Codul surs al kernel-ului

#fasm# ; this code is for flat assembler

#make_bin#

; BIOS reads 512 bytes from cylinder: 0, head: 0, sector: 1

; of bootable floppy drive, then it loads this data into

; memory at 0000:7c00h and starts the execution from the first byte.

mov ax, 0

mov bx, 0

mov cx, 0

mov dx, 0

jmp main ; Salt la punctul de intrare in program

WriteString1:

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Procedura de afisare a unui sir de caractere ;;


;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

mov ah, 0x13 ; Codul functiei de afisare a unui sir

mov al, 1 ; Modul de afisare

mov bh, 0x00 ; Numarul paginii

int 0x10 ; Call video interrupt

ret

Delay1:

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Procedura de efectuare a unei retineri ;;



14/17

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

push ax ;Salvam

push cx ;continutul

push dx ;registrelor


mov cx, 0x2E ; Durata pauzei in microsecunde (in cx bitul superior)

mov dx, 0xE0 ; in dx bitul inferior (800 milisecunde)


pop dx ; Restabilim

pop cx ; continutul

pop ax ; registrelor

ClearScreen1:

; Ecranul are dimensiunea de 24x79 pixeli

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; Procedura de curatare a ecranului ;;


;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

push ax ; Salvam continutul





mov al, 0 ; Numarul de rinduri care vor fi scroll-ate (al=0 -curata ecranul)

mov bh, 0x00 ; Setarile grafice (culoarea fundalului pentru liniile curatate)

mov ch, 0 ; Rindul din care incepe curatarea


15/17

mov cl, 0 ; Coloana din care incepe curatarea

mov dh, 24 ; Rindul in care sfirseste curatarea

mov dl, 79 ; Coloana in care sfirseste curatarea


pop dx ; Restabilim




ret

WriteMessage:

push ax ; Salvam continutul





mov bl, byte[color] ; setam codul culorii

mov cx, 8 ; incarcam in cx numarul de caractere a sirului


mov dl, 35 ; coloana din care incepe afisarea

call WriteString1


mov bl, 4 ; setam codul culorii





16/17

call WriteString1


mov bl, 4 ; setam codul culorii




call WriteString1

pop dx ; Restabilim




ret

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;FUNCTIA PRINCIPALA;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

main:

call ClearScreen1

call WriteMessage ; Afisam mesajele

call Delay1

cmp byte[color], 15

jne et

mov byte[color], 0

et:

inc byte[color]

jmp main


17/17

;Data

str1 db 'Popov OS!', 0

str11_len db 8

color db 3

str11_x db 34

str2 db 'Kernel 1.0',0

str3 db 'Release date 11.10.2015',0

TIMES 512 - ($ - $$) db 0 ;Fill the rest of sector with 0

lab2_somipp

Documents

Transcript of lab2_somipp