跟上篇日志中间又隔了好几天，懒惰啊
1
寻找LOADER.BIN文件的大体思路为：
2
LOADER.BIN文件存储在A盘中，我们知道A盘的格式是FAT12格式，具体格式见书本P103,其主要是有引导扇区
3
、FAT1区、FAT2区、根目录区（长度不固定，需要计算）和 数据区组成。引导扇区放的就是我们写的引导代码
4
boot.bin文件，我们的LOADER.BIN文件是放在数据区中的，而文件的文件名是放在根目录中，因此，如果我
5
们想查看该盘是否含有我们想要的文件时，我们应该先到根目录中查看是否含有该文件名，如果有，说明该盘存
6
在该文件，那么下面可以从盘中读取该文件了。
7
文件在盘中是按照簇来进行存储的，而在FAT12盘中，一个簇中只含有一个扇区，故下面我们只以扇区来进行说
8
明。所以文件在FAT12中是按照扇区（一个扇区512字节）来进行存储的，所以一个文件一般会占多个扇区，而
9
每个文件占的扇区数会记录在FAT1区中，我们只要从文件根目录中获取该文件在FAT1区中的起始地址，只要该
10
地址存储的不是0xFFF说明该文件还占有其他扇区，我们继续读取该地址指向的扇区，直到FAT1项中的值为
11
0xFFF，这表示文件结束，读取完毕.而根目录也是按照扇区进行存储的，所以我们得从根目录起始扇区开始顺
12
序读取每个扇区，直到根目录区结束。而每个根目录项是32个字节，因此一个扇区可以有16个根目录项，我们
13
挨个比较每个根目录项中的文件名和我们期望查找的文件名是否相同，如果相同就表示已经找到，只要取出根目录项中的DIR_FstClus，然后从FAT1项中取出相应的数据即可。
14
如果没有找到，那么就到下一个根目录项中查找，如果当前扇区都没有找到，那么读取下一个扇区，直到这个根;目录区结束。
寻找loader.bin的思路
1.首先要明白loader.bin文件的数据部分放在数据区，而关于文件大小，文件名等文件信息放在根目录区
2.所以找文件的时候先到根目录区找到文件名为loader.bin的文件信息，怎么找呢？我们知道，每个文件的信息在根目录中占一项，每项为32字节，每个扇区共有16项；同时我们
还知道根目录开始扇区位19，所以我们从该扇区开始读取数据，每次读一个扇区。在度过一个扇区以后，我们要分析这个扇区中的内容，具体是比较目录项中文件名是否为
loader.bin，若是则在根目录中文件查找完毕
3.在根目录中找到loader.bin的信息之后，我们可以得到该文件在数据区的簇号(扇区号)，同时也得到在fat表中的对应的项(index)，p131小例子
4.反复根据步骤三得到信息读完整个文件
1
;
%define _BOOT_DEBUG_ ; 做 Boot Sector 时一定将此行注释掉!将此行打开后用 nasm Boot.asm -o Boot.com 做成一个.COM文件易于调试
2
3
%ifdef _BOOT_DEBUG_
4
org 0100h
;
调试状态, 做成 .COM 文件, 可调试
5
%else
6
org 07c00h
;
Boot 状态, Bios 将把 Boot Sector 加载到 0:7C00 处并开始执行
7
%endif
8
9
;
================================================================================================
10
%ifdef _BOOT_DEBUG_
11
BaseOfStack equ 0100h
;
调试状态下堆栈基地址(栈底, 从这个位置向低地址生长)
12
%else
13
BaseOfStack equ 07c00h
;
Boot状态下堆栈基地址(栈底, 从这个位置向低地址生长)
14
%endif
15
16
BaseOfLoader equ 09000h
;
LOADER.BIN 被加载到的位置 ---- 段地址
17
OffsetOfLoader equ 0100h
;
LOADER.BIN 被加载到的位置 ---- 偏移地址
18
19
RootDirSectors equ
14
;
根目录占用空间
20
SectorNoOfRootDirectory equ
19
;
Root Directory 的第一个扇区号
21
SectorNoOfFAT1 equ
1
;
FAT1 的第一个扇区号 = BPB_RsvdSecCnt
22
DeltaSectorNo equ
17
;
DeltaSectorNo = BPB_RsvdSecCnt + (BPB_NumFATs * FATSz) - 2
23
;
文件的开始Sector号 = DirEntry中的开始Sector号 + 根目录占用Sector数目 + DeltaSectorNo
24
;
================================================================================================
25
26
jmp
short LABEL_START
;
Start to boot.
27
nop
;
这个 nop 不可少
28
29
;
下面是 FAT12 磁盘的头
30
BS_OEMName DB
'
ForrestY
'
;
OEM String, 必须 8 个字节
31
BPB_BytsPerSec DW
512
;
每扇区字节数
32
BPB_SecPerClus DB
1
;
每簇多少扇区
33
BPB_RsvdSecCnt DW
1
;
Boot 记录占用多少扇区
34
BPB_NumFATs DB
2
;
共有多少 FAT 表
35
BPB_RootEntCnt DW
224
;
根目录文件数最大值
36
BPB_TotSec16 DW
2880
;
逻辑扇区总数
37
BPB_Media DB 0xF0
;
媒体描述符
38
BPB_FATSz16 DW
9
;
每FAT扇区数
39
BPB_SecPerTrk DW
18
;
每磁道扇区数
40
BPB_NumHeads DW
2
;
磁头数(面数)
41
BPB_HiddSec DD
0
;
隐藏扇区数
42
BPB_TotSec32 DD
0
;
如果 wTotalSectorCount 是 0 由这个值记录扇区数
43
BS_DrvNum DB
0
;
中断 13 的驱动器号
44
BS_Reserved1 DB
0
;
未使用
45
BS_BootSig DB 29h
;
扩展引导标记 (29h)
46
BS_VolID DD
0
;
卷序列号
47
BS_VolLab DB
'
Tinix0.01
'
;
卷标, 必须 11 个字节
48
BS_FileSysType DB
'
FAT12
'
;
文件系统类型, 必须 8个字节
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
;
显示字符串
66
67
xor
ah, ah
;
┓
68
xor
dl, dl
;
┣ 软驱复位
69
int
13h
;
┛
70
71
;
下面在 A 盘的根目录寻找 LOADER.BIN
72
mov
word [wSectorNo], SectorNoOfRootDirectory
73
LABEL_SEARCH_IN_ROOT_DIR_BEGIN:
74
cmp
word [wRootDirSizeForLoop],
0
;
┓
75
jz
LABEL_NO_LOADERBIN
;
┣ 判断根目录区是不是已经读完
76
dec
word [wRootDirSizeForLoop]
;
┛ 如果读完表示没有找到 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 号
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
;
这里为什么是16，因为目录项中每项为32字节，每个扇区为32字节，所以共有16项
88
LABEL_SEARCH_FOR_LOADERBIN:
89
cmp
dx,
0
;
┓循环次数控制,
90
jz
LABEL_GOTO_NEXT_SECTOR_IN_ROOT_DIR
;
┣如果已经读完了一个 Sector,
91
dec
dx
;
┛就跳到下一个 Sector
92
mov
cx,
11
;
11个字符，有一个不一样则不是所要找的文件
93
LABEL_CMP_FILENAME:
94
cmp
cx,
0
95
jz
LABEL_FILENAME_FOUND
;
如果比较了 11 个字符都相等, 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
;
只要发现不一样的字符就表明本 DirectoryEntry 不是
101
;
我们要找的 LOADER.BIN
102
LABEL_GO_ON:
103
inc
di
104
jmp
LABEL_CMP_FILENAME
;
继续循环
105
106
LABEL_DIFFERENT:
107
and
di, 0FFE0h
;
else ┓ di &= E0 为了让它指向本条目开头
108
add
di, 20h
;
┃
109
mov
si, LoaderFileName
;
┣ di += 20h 下一个目录条目
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
;
显示字符串
119
%ifdef _BOOT_DEBUG_
120
mov
ax, 4c00h
;
┓
121
int
21h
;
┛没有找到 LOADER.BIN, 回到 DOS
122
%else
123
jmp
$
;
没有找到 LOADER.BIN, 死循环在这里
124
%endif
125
126
LABEL_FILENAME_FOUND:
;
找到 LOADER.BIN 后便来到这里继续
127
mov
ax, RootDirSectors
128
and
di, 0FFE0h
;
di -> 当前条目的开始
129
add
di, 01Ah
;
di -> 首 Sector,该条目对应的开始簇号(扇区号)，看根目录条目格式表
130
mov
cx, word [
es:
di]
131
push
cx
;
保存此 Sector 在 FAT 中的序号
132
add
cx, ax
133
add
cx, DeltaSectorNo
;
这句完成时 cl 里面变成 LOADER.BIN 的起始扇区号 (从 0 开始数的序号)
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 号
138
139
LABEL_GOON_LOADING_FILE:
140
push
ax
;
┓
141
push
bx
;
┃
142
mov
ah, 0Eh
;
┃ 每读一个扇区就在 "Booting " 后面打一个点, 形成这样的效果:
143
mov
al,
'
.
'
;
┃
144
mov
bl, 0Fh
;
┃ Booting ......
145
int
10h
;
┃AL=字符，BH=页码，BL=颜色（只适用于图形模式）
146
pop
bx
;
┃
147
pop
ax
;
┛
148
149
mov
cl,
1
150
call
ReadSector
151
pop
ax
;
取出此 Sector 在 FAT 中的序号,见132行
152
call
GetFATEntry
153
cmp
ax, 0FFFh
154
jz
LABEL_FILE_LOADED
155
push
ax
;
保存 Sector 在 FAT 中的序号
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
;
显示字符串
165
166
;
*****************************************************************************************************
167
jmp
BaseOfLoader:
OffsetOfLoader
;
这一句正式跳转到已加载到内存中的 LOADER.BIN 的开始处
168
;
开始执行 LOADER.BIN 的代码
169
;
Boot Sector 的使命到此结束
170
;
*****************************************************************************************************
171
172
173
174
;
============================================================================
175
;
变量
176
;
----------------------------------------------------------------------------
177
wRootDirSizeForLoop dw RootDirSectors
;
Root Directory 占用的扇区数, 在循环中会递减至零.
178
wSectorNo dw
0
;
要读取的扇区号
179
bOdd db
0
;
奇数还是偶数
180
181
;
============================================================================
182
;
字符串
183
;
----------------------------------------------------------------------------
184
LoaderFileName db
"
LOADER BIN
"
,
0
;
LOADER.BIN 之文件名
185
;
为简化代码, 下面每个字符串的长度均为 MessageLength
186
MessageLength equ
9
187
BootMessage:
db
"
Booting
"
;
9字节, 不够则用空格补齐. 序号 0
188
Message1 db
"
Ready.
"
;
9字节, 不够则用空格补齐. 序号 1
189
Message2 db
"
No LOADER
"
;
9字节, 不够则用空格补齐. 序号 2
190
;
============================================================================
191
192
193
;
----------------------------------------------------------------------------
194
;
函数名: DispStr
195
;
----------------------------------------------------------------------------
196
;
作用:
197
;
显示一个字符串, 函数开始时 dh 中应该是字符串序号(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 = 串长度
206
mov
ax, 01301h
;
AH = 13, AL = 01h
207
mov
bx, 0007h
;
页号为0(BH = 0) 黑底白字(BL = 07h)
208
mov
dl,
0
209
int
10h
;
int 10h
210
ret
211
212
213
;
----------------------------------------------------------------------------
214
;
函数名: ReadSector
215
;
----------------------------------------------------------------------------
216
;
作用:
217
;
从第 ax 个 Sector 开始, 将 cl 个 Sector 读入 es:bx 中
218
ReadSector:
219
;
-----------------------------------------------------------------------
220
;
怎样由扇区号求扇区在磁盘中的位置 (扇区号 -> 柱面号, 起始扇区, 磁头号)
221
;
-----------------------------------------------------------------------
222
;
设扇区号为 x
223
;
┌ 柱面号 = y >> 1
224
;
x ┌ 商 y ┤
225
;
-------------- => ┤ └ 磁头号 = y & 1
226
;
每磁道扇区数 │
227
;
└ 余 z => 起始扇区号 = z + 1
228
push
bp
229
mov
bp, sp
230
sub
esp,
2
;
辟出两个字节的堆栈区域保存要读的扇区数: byte [bp-2]
231
232
mov
byte [bp-
2
], cl
233
push
bx
;
保存 bx
234
mov
bl, [BPB_SecPerTrk]
;
bl: 除数
235
div
bl
;
y 在 al 中, z 在 ah 中
236
inc
ah
;
z ++
237
mov
cl, ah
;
cl <- 起始扇区号
238
mov
dh, al
;
dh <- y
239
shr
al,
1
;
y >> 1 (其实是 y/BPB_NumHeads, 这里BPB_NumHeads=2)
240
mov
ch, al
;
ch <- 柱面号
241
and
dh,
1
;
dh & 1 = 磁头号
242
pop
bx
;
恢复 bx
243
;
至此, "柱面号, 起始扇区, 磁头号" 全部得到 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
244
mov
dl, [BS_DrvNum]
;
驱动器号 (0 表示 A 盘)
245
.
GoOnReading:
246
mov
ah,
2
;
读
247
mov
al, byte [bp-
2
]
;
读 al 个扇区
248
int
13h
249
jc
.GoOnReading
;
如果读取错误 CF 会被置为 1, 这时就不停地读, 直到正确为止
250
251
add
esp,
2
252
pop
bp
253
254
ret
255
256
;
----------------------------------------------------------------------------
257
;
函数名: GetFATEntry
258
;
----------------------------------------------------------------------------
259
;
作用:
260
;
找到序号为 ax 的 Sector 在 FAT 中的条目, 结果放在 ax 中
261
;
需要注意的是, 中间需要读 FAT 的扇区到 es:bx 处, 所以函数一开始保存了 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 空间用于存放 FAT,注意这里是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 <- 余数
275
cmp
dx,
0
276
jz
LABEL_EVEN
277
mov
byte [bOdd],
1
278
LABEL_EVEN:
;
偶数
279
xor
dx, dx
;
现在 ax 中是 FATEntry 在 FAT 中的偏移量. 下面来计算 FATEntry 在哪个扇区中(FAT占用不止一个扇区)
280
mov
bx, [BPB_BytsPerSec]
281
div
bx
;
dx:ax / BPB_BytsPerSec ==> ax <- 商 (FATEntry 所在的扇区相对于 FAT 来说的扇区号)
282
;
dx <- 余数 (FATEntry 在扇区内的偏移)。
283
push
dx
284
mov
bx,
0
;
bx <- 0 于是, es:bx = (BaseOfLoader - 100):00 = (BaseOfLoader - 100) * 10h
285
add
ax, SectorNoOfFAT1
;
此句执行之后的 ax 就是 FATEntry 所在的扇区号
286
mov
cl,
2
287
call
ReadSector
;
读取 FATEntry 所在的扇区, 一次读两个, 避免在边界发生错误, 因为一个 FATEntry 可能跨越两个扇区
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
;
填充剩下的空间，使生成的二进制代码恰好为512字节
305
dw 0xaa55
;
结束标志
参考：
http://blog.chinaunix.net/uid-27024249-id-3449728.html
http://blog.csdn.net/robbie1314/article/details/5765117
