lab3_somipp

7/25/2019 lab3_somipp

http://slidepdf.com/reader/full/lab3somipp 1/33

Universitatea Tehnică a Moldovei

Catedra Automatică și Tehnologii Informaționale

RaportLa Sisteme de Operare: Mecanisme interne și principii de proiectare

Lucrarea de laborator Nr.3

Tema : Tratarea excepțiilor

A efectuat: A verificat:

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

Chișinău 2015





Mersul lucrării

Lucrarea de laborator constă din trei parți: elaborarea preloaderului, bootloader-ului și

elaborarea kernel-ului. Acestea trebuie înscrise pe sectorul de boot, sectorul 2 și respectiv pe

sectorul 9 (conform variantei).

În bootloader și în kernel am folosit următoarele proceduri: - WriteString – procedură de afișare a unui șir de caractere pe eran , care folosește funcția

0x13 a întreruperii 0x10.

- Delay – procedură de realizeare a unei rețineri de 5 secunde , care folosește funcția 0x86

a întreruperii 0x15.

- ClearScreen – curățarea ecranului . Funcția 0x06 a întreruperii 0x10

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

anumită a ecranului. Procedura data apelează procedura WriteString.

- Beep – procedura ce efectuează un sunet la accesarea tastei enter.

- ReadSector – procedura citește kernelul de pe sectorul dischetei și îl încarcă în memorie

- main – procedura principală , care reprezintă un ciclu infinit, ce constă dintr-un șir de

afișări și curățiri a ecranului pentru a realizara mișcarea mesajelor afișate.

Pentru a înscrie fișierele pe dischetă am folosit programul Emu8086.

Fig. 1 Folosirea Emu8086 pentru înscrierea pe floppy virtual



Această imagine a dischetei o înscriem pe floppy-ul virtual cu ajutorul softului RawWrite.

Fig. 2 Înscrierea imaginii dischetei pe floppy-ul virtual

La pornirea sistemului în VirtualBox vedem următoarele:

Fig. 3 Încărcarea preloader-ului



În continuare la accesarea tastei ENTER se va încărca elemental GUI .

Fig. 4 Încărcarea kernel-ului

Dacă este depistată o eroare de disc, vedem următoarele.

Fig. 5 Eroare de citire



După încărcare controlul este transmis kernel-ului.

Fig. 5 Kernel-ul



Concluzii

În urma efectuării lucrării de laborator am consolidat cunoștințele în lucrul cu softul

EMU 8086 și cu particularitățile limbajului de asamblare pentru acest emulator. Am căpătat

abilități practice în realizarea unui bootloader și kernel , am studiat întreruperile BIOS 10h, 12h,

13h, 16h și diverse funcții ale acestora, care le-am folosit pentru realizarea sarcinii de afișare

dinamică a mesajelor, tratarea erorilor și citire de pe sectorul dischetei.



Bibliografie

1. dreamincode. [ASM] Load Kernel From Bootloader. [Resursă electronică].- Regim de

acces :

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

2.

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

3. Nasm.us. The Netwide Assembler: NASM . [Resursă electronică].- Regim de acces:

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

4. Stackoverflow. Basic NASM bootstrap. [Resursă electronică].- Regim de acces :

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

5. Codenet. Функции BIOS - INT 10H: видео сервис. [Resursă electronică].- Regim de

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

6. Codenet. Функции BIOS - INT 13H: дисковый ввод-вывод. [Resursă electronică ]. -

Regim de acces : http://www.codenet.ru/progr/dos/int_0012.php

7. Codenet. Функции BIOS - INT 12H: размер используемой памяти. [Resursă

electronică].- Regim de acces : http://www.codenet.ru/progr/dos/int_0011.php



http://www.asmcommunity.net/forums/topic/?id=30742






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















Anexă

Anexa A. Codul sursă a preloader-ului

#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

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



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

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



;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



Anexa B. Codul sursă al kernel-ului

#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



int 0x10 ; Call video interrupt

ret

Delay1:

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



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



push ax ;Salvam

push cx ;continutul



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


ClearScreen1:

; Ecranul are dimensiunea de 24x79 pixeli

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

;; Procedura de curatare a ecranului ;;


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

push ax ; Ă 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

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 ; Ă Restabilim




ret

WriteMessage:

push ax ; Ă 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




call WriteString1








call WriteString1

pop dx ; Ă 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

;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



Anexa C. Codul sursă a loader-ului

#make_bin#

#AX=0000h#

#BX=0000h#

#CX=0000h#

#DX=0000h#

#SI=0000h#

#DI=0000h#

#BP=0000h#

mov ax,0800h

mov ds, ax

jmp main

Delay1:

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



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

push ax ;Salvam

push bx

push cx ;continutul



mov cx, 0x13 ; Durata pauzei in microsecunde (in cx bitul superior)

mov dx, 0x88 ; in dx bitul inferior (800 milisecunde)




pop dx ; Restabilim

pop cx ; continutul

pop bx


ret

DrawBar:

push ax

push bx

push cx

push dx

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


















pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

DrawBox:

push ax

push bx

push cx

push dx

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

mov bl, ds:[color] ; setam codul culorii



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





mov ah, 01h ;ascundem



mov cx, 2607h ;cursorul

int 10h

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

DrawPercent:

push ax

push bx

push cx

push dx

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









pop dx

pop cx

pop bx



pop ax

ret

ReadSector:

mov ah, 02h

mov al, 1

mov ch, 0

mov cl, 9

mov dh, 0

mov bx, 0600h

mov es, bx

mov bx, 0

int 13h

; pass control to kernel:

jmp 0600h:0000h

ret

CheckSector:

push ax

push bx

push cx

push dx

mov ah, 02h

mov al, 1

mov ch, 0

mov cl, 9

mov dh, 0



mov bx, 0400h

mov es, bx

mov bx, 0

int 13h

mov bx, 0800h

mov es, bx

cmp al, 0

jne c

call Error

b:

mov ah , 00h

int 16h

cmp al, 1bh

jne b

int 19h

c:

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

Error:

push ax

push bx



push cx

push dx

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









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









pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret



Message:

push ax

push bx

push cx

push dx

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









pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

LoadMess:

push ax

push bx

push cx



push dx

;mov bp, offset load25+si ; salvam offsetul mesajului in bp (Hello World!)


mov cx,2 ; incarcam in cx numarul de caractere a sirului







pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

LoadComplete:

push ax

push bx

push cx

push dx

mov bp, offset load100 ; salvam offsetul mesajului in bp (Hello World!)













int 10h

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

PrintRAM:

push ax

push bx

push cx

push dx

mov bp, offset ram_mess ; salvam offsetul mesajului in bp













int 10h

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

DisplayRAM:

push ax

push bx

push cx

push dx

int 12h

mov bl,10

div bl

or ah, 30h

mov di,offset result

mov byte ptr[di+2],ah

xor ah, ah

div bl

or ah, 30h

mov di,offset result



mov byte ptr[di+1],ah

xor ah, ah

div bl

or ah, 30h

mov byte ptr[di],ah

xor ah, ah

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











int 10h

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

main:



call PrintRAM

call DisplayRAM

call DrawBar ;desanam cite o bara la inceput si sfirsit

call Message ;afisam mesajul "Loading"

call DrawPercent ;afisam mesajul "%"

mov bp, offset load25 ;incarcam in bp adresa ce contine valoarea 25

mov cx, 15 ; setam contorul ciclului(desenam 15 elemente)

l:

call CheckSector

push bp ;salvam continutul bp pentru a incrementa valoarea acestuia

ulterior(incrementam offsetul 25, 50, 75)

call DrawBox ;desenam un element

call Delay1

pop bp ;restabilim continutul bp

mov ax, cx ;incarcam contorul in ax pentru impartirea ulterioara

mov bl, 4

div bl ;impartim la 4

cmp ah, 0 ;verificam daca restul inmpartirii este 0

jnz et2 ;daca da incrementam culoarea si offsetul pentru valoarea

procentelor, daca nu- salt la et2

inc color

call LoadMess

add bp, 3

et2:

inc x ;incrementam coordonata x pentru boxloop l



call LoadComplete ;afisam mesajul "Loading 100%"

call Delay1

call ReadSector

jmp $

bar db 124

x db 34

y db 10

symbol db 222, 0

msg db 'Loading ',48,0

percent db 37, 0

load25 db 50,53,0

load50 db 53,48,0

load75 db 55,53,0

load100 db 49,48,48,0

ram_mess db 'Memory size: KB',0

color db 1

result db 0,0,0,0,0

err_msg db 'ERROR: Floppy disk not found!',0

reb db 'Enter disk and press [ESC] to reboot',0

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

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



Date post:	26-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	jen4ik
View:	218 times
Download:	0 times

lab3_somipp

Documents