分类: C/C++
2008-08-05 14:00:39
本文给出了软盘镜像生成工具的实现,并用其把自己编译生成的引导文件制作成软盘镜像,写入软盘实现一个简单操作系统的引导。
关键词 软盘镜像工具 操作系统引导。
为了深入的了解80X86计算机的内部原理,参照别人的程序用汇编写了几个小程序。但生成软盘镜像的工具大都是DOS版本的,于是就想自己用VC也实现一个,并用把自己的引导程序写入软盘上验证一下。
1、镜像工具的基本原理
镜像工具读取磁盘上的文件,然后安装一定的格式生成软盘镜像文件,最后把软盘镜像文以512字节扇区为单位,写入软盘上。
2、镜像工具的界面设计及功能介绍
图1 主界面
2.1 【功能1】生成软盘镜像文件
(1)要生成镜像文件,需要先选择源文件,然后点击【生成…】,如MyDiskImg.img,点击【保存】生成镜像文件。
图2 生成镜像文件
(2)然后插入一张软盘,点击写软盘,选择刚生成的镜像文件。点击【打开】,系统便开始把选择的镜像文件写入软盘中。
图3 把镜像文件写入软盘
(3)重新启动计算机,选择从软盘启动,看操作是否成功。
3、具体代码编写
3.1 生成软盘镜像代码
基本原理为对列表中的源文件依次读取,然后写入到一个img文件中,具体的代码请参考(省略了部分不关键代码):
//生成镜像文件函数 UINT FuncGenImageFile(LPVOID pDialog) { //Begin 显示设置 省略… //1.创建输出镜像文件 byte* pBuf = NULL; DWORD count = 0,dwFileLength=0; CFile outfile;//镜像文件 if(!outfile.Open(pCurDlg->m_ImgFileName,CFile::modeCreate | CFile::modeWrite)) { 错误提示… return -1; } //2.依次对输入文件读取,写入输出镜像文件 for( int i = 0 ; i < pList->GetCount(); i ) { CString sInFileName; pList->GetText(i,sInFileName); CFile infile; if(!infile.Open(sInFileName,CFile::modeRead)) { 错误提示… return -1; } dwFileLength = infile.GetLength(); if(i==0) { if(dwFileLength>512) { sOut.Format(_T("文件%S不是一个有效的引导区文件,请使用[功能3]裁减该文件!"),sInFileName); return -1; } } if(i==0)//对0扇区文件进行特殊处理 { pBuf = new byte[BlOCKSIZE]; ::memset(pBuf,0,BlOCKSIZE); infile.Read(pBuf,dwFileLength); if(pBuf[510]!=0x55) pBuf[510]=0x55; if(pBuf[511]!=0xAA) pBuf[510]=0xAA; outfile.Write(pBuf,BlOCKSIZE); dwFileLength = BlOCKSIZE; } else { pBuf = new byte[dwFileLength]; infile.Read(pBuf,dwFileLength); outfile.Write(pBuf,dwFileLength); } infile.Close() ; delete[] pBuf; count = dwFileLength; pProgCtrl->SetPos((int)(count*100/FLOPYBYTESIZE)); } #ifdef ADISKMODE //3.补充剩余的软盘字节为0 DWORD dwRet = FLOPYBYTESIZE-count; pBuf = new byte[dwRet]; memset(pBuf,0,dwRet); outfile.Write(pBuf,dwRet); delete[] pBuf; #endif outfile.Close() ; //end 显示设置 省略… return 0; }3.2 写镜像文件到软盘代码
UINT FuncWriteFlopy(LPVOID pDialog) { //begin显示设置 省略… int nTotalBlocks = 80*18*2; //1.打开A驱动器 HANDLE hFile = CreateFile(_T("\\\\.\\A:"), GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL); if(hFile==NULL) { sOut = _T("不能打开驱动器A");//… return -1; } PBYTE pBuffer = (PBYTE)malloc(BlOCKSIZE); if(pBuffer==NULL) { sOut = _T("开辟内存空间失败!");//… return -1; } memset(pBuffer,0,BlOCKSIZE); //2.打开镜像文件 CFile fInFile; BOOL b = fInFile.Open(pCurDlg->m_ImgFileName, CFile::modeRead); if(!b) { sOut.Format(_T("不能打开镜像文件%s!"),pCurDlg->m_ImgFileName); … return -1; } //3.分块写入镜像文件 DWORD dwImgLen = fInFile.GetLength(); for(int i=0;i4、操作系统编写=dwImgLen) break;//镜像文件写入完毕 #endif if(dwLen!=BlOCKSIZE) { sOut.Format(_T("写入镜像文件%s失败,请检查软驱!"),pCurDlg->m_ImgFileName); //… return -1; } pProgCtrl->SetPos((int)(i*100/nTotalBlocks)); } //4.关闭文件 fInFile.Close(); CloseHandle(hFile); free(pBuffer); //end 显示设置 pProgCtrl->SetPos(100); sOut.Format(_T("镜像文件%s写入软驱成功!"),pCurDlg->m_ImgFileName); //… return 0; }
org 07c00h ; 程序会被加载到7c00处,所以需要这一句 mov ax, cs mov ds, ax mov es, ax Call DispStr ; 调用显示字符串例程 jmp $ ; 无限循环 DispStr: mov ax, BootMessage mov bp, ax ; ES:BP = 串地址 mov cx, 16 ; CX = 串长度 mov ax, 01301h ; AH = 13h, AL = 01h mov bx, 000ch ; 页号为0(BH = 0) 黑底红字(BL = 0Ch,高亮) mov dl, 0 int 10h ; int 10h ret BootMessage: db " Hello, OS world!" times 510-($-$$) db 0 ;填充剩下的空间,使生成的二进制代码恰好为512字节 dw 0aa55h ; 引导扇区需要以55AA结束4.4 用NASM编译
nasm boot.asm -o boot.bin
4.5 写入镜像文件及运行
按照2.1节所示的步骤把boot.Bin生成镜像文件,然后再写入软盘。下图是我再VMWare下的运行结果:
图4 系统运行显示
4.6 系统的其它功能实现
读取硬盘扇区,BIOS中断向量替换,实现文件系统,实虚模式转换及磁盘文件加载由于自己水平有限,不能详细介绍,网上有许多高手已经实现得很好了。如果感兴趣,可以参考相应的网址。详细请见:
结语
本文中的部分代码来自网上及林永君老师的课件,在此表示感谢。当然,单纯做一个操作系统来说,其现实的意义已不是太大。但对于更好的了解PC机的运行机制及操作系统的中断向量,系统调动及实模式及虚模式还是有很大的意义的。另外,也可以为Linux或者Windows下的驱动及系统开发打下一个良好的基础。
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