- VMWare Workstation Pro 16
- Ubuntu 16.04-i386
org 07c00h ; 告诉编译程序加载到 7c00 处
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 = 13 , AL = 01h
mov bx, 000ch ; 页号为 0 (BH = 0) 黑底红字 (BL = 0Ch, 高亮)
mov dl, 0
int 10h ; 10h 号中断
ret
BootMessage: db "Hello, OS World!"
times 510-($-$$) db 0 ; $-$$ 表示本行距离程序开始处的相对距离
; 用 0 填充剩下的空间，使生成二进制恰好 512 字节
dw 0xaa55 ; 结束标志megs: 32
display_library: sdl
floppya: 1_44=a.img, status=inserted
boot: floppy
eaglebear2002@ubuntu:~/Desktop$ nasm boot.asm -o boot.bin
eaglebear2002@ubuntu:~/Desktop$ bximage
========================================================================
bximage
Disk Image Creation Tool for Bochs
$Id: bximage.c 11315 2012-08-05 18:13:38Z vruppert $
========================================================================
Do you want to create a floppy disk image or a hard disk image?
Please type hd or fd. [hd] fd
Choose the size of floppy disk image to create, in megabytes.
Please type 0.16, 0.18, 0.32, 0.36, 0.72, 1.2, 1.44, 1.68, 1.72, or 2.88.
[1.44]
I will create a floppy image with
cyl=80
heads=2
sectors per track=18
total sectors=2880
total bytes=1474560
What should I name the image?
[a.img]
The disk image 'a.img' already exists. Are you sure you want to replace it?
Please type yes or no. [no] yes
Writing: [] Done.
I wrote 1474560 bytes to a.img.
The following line should appear in your bochsrc:
floppya: image="a.img", status=inserted
eaglebear2002@ubuntu:~/Desktop$ dd if=boot.bin of=a.img bs=512 count=1 conv=notrunc
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes copied, 0.000178427 s, 2.9 MB/s
eaglebear2002@ubuntu:~/Desktop$ bochs -f bochsrc
实验当中遇到问题：在共享文件夹 /mnt/hgfs/Lab-01 中，生成 a.img 文件并写入内容后使用 vi -b a.img 查看文件内容发现文件内容为空，并且一段时间后该文件会消失，推测是该文件在 Windows 系统中被识别为格式不对的图片并被自动删除以保护系统。该推测没有得到证实。
实验者将实验目录移动至虚拟机桌面后顺利完成了实验。
- 可以正确计算非负大整数加法
- 可以正确计算非负大整数乘法
- 输入
q命令时退出程序 - 对于缺少运算符等错误，输出
Invalid报错信息并可以继续输入，程序不会崩溃
见文件 lab1.asm。
复杂指令集（Complex Instruction Set Computing，CISC），对 CPU 逻辑电路的设计要求高，简化了对编译器的要求，但是带来了 CPU 成本和功耗的增加。
精简指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC），通过多条简单指令拼凑一个复杂功能，对编译器优化要求高，但是功耗低，CPU 设计简单，主要用在端侧。
CISC 指令长度不固定，指令较多，这将导致指令切割复杂，通常需要切割未多个微操作码，然后执行计算。
RISC 指令长度固定，指令较少，指令码切割简单，这将更容易并行化，执行效率高。
80x86 采用的是复杂指令集。
“大端”和“小端”表示多字节值的哪一端存储在该值的起始地址处；小端存储在起始地址处，即是小端字节序；大端存储在起始地址处，即是大端字节序。
- 大端存储模式：数据的低位保存在内存中的高地址中，数据的高位保存在内存中的低地址中（从高位开始存储）
- 小端存储模式：数据的低位保存在内存中的低地址中，数据的高位保存在内存中的高地址中（从低位开始存储）
80x86 是小端存储。
在实验代码中，该段数据定义及其在 ELF 文件中对应的十六进制表示如下：
section .data
errorMessage db "Invalid", 000Ah, 00h
- 数据寄存器：AX（accumulator）、BX（base）、CX（counter）、DX
- 指针寄存器：SP（堆栈指针）、BP（基数指针）
- 变址寄存器：SI（源变址）、DI（目的变址）
- 控制寄存器：IP（指令指针）、FLAG（状态标记）
- 段寄存器：CS（代码段）、DS（数据段）、SS（堆栈段）、ES（附加段）
前三类称为通用寄存器。
系统中共有 4 个 16 位段寄存器，即代码段寄存器 CS、数据段寄存器 DS、堆栈段寄存器 SS 和附加段寄存器 ES。这些段寄存器的内容与有效的地址偏移量一起，可确定内存的物理地址。通常 CS 划定并控制程序区，DS 和 ES 控制数据区，SS 控制堆栈区。
寻址方式是指寻找指令或操作数有效地址的方式，从而能够取出操作数或指令。
8086 有七种寻址方式：
- 立即寻址：
mov ax 1234h - 直接寻址：
mov ax [1234h] - 寄存器寻址：
mov ax bx - 寄存器间接寻址：
mov ax [bx]，操作数有效地址在寄存器当中（SI、DI、BX、BP） - 寄存器相对寻址：
mov ax [si+3] - 基址加变址寻址：
mov ax [bx+di]，把一个基址寄存器（BX、BP）的内容，加上变址寄存器（SI、DI）的内容 - 相对基址加变址寻址：
mov ax [bx+di+3]
直接寻址是一种基本的寻址方法，其特点是：在指令格式的地址的字段中直接指出操作数在内存的地址。由于操作数的地址直接给出而不需要经过某种变换，所以称这种寻址方式为直接寻址方式，如 mov ax [add]。
直接寻址的优点是简单，指令在执行阶段仅访问一次主存，不需要专门计算操作的地址；缺点是 add 的位数决定了该指令操作数的寻址范围，操作数的地址不易修改。
- 利用寄存器传递参数：缺点是能传递的参数有限，因为寄存器有限
- 利用约定的存储单元传递参数
- 利用堆栈传递参数（常用）
- 利用 CALL 后续区传递参数：CALL 后续区是指位于 CALL 指令后的存储区，主程序在调用子程序之前，把入口参数存入 CALL 指令后面的存储区，子程序根据保存在堆栈中的返回地址找到入口参数。由于这种方法把数据和代码混在一起，在 x86 系列中使用的不多
getline 函数调用系统中断，从键盘读入字符串；puts 函数使用调用系统中断，输出内容到屏幕。
其中 eax 表示中断调用号， ebx, ecx, edx, esi, edi 依次用于传参，最多传五个参数。
见代码注释。
传送指令 MOV 表示把一个字节、字或双字的操作数从源位置传送到目的位置，源操作数的内容不变。
加载有效地址指令 LEA（Load effective address） 指令实际上仅仅做寄存器和立即数的计算，并不真实访问内存，其载入的内存地址，仅仅是一个数值，并不需要对该内存地址有访问权限，该指令类似 C 语言取地址操作符 &。
org 07c00h 的作用：告诉汇编器（而不是引导程序），当前这段代码会放在 07c00h 处。所以，如果之后遇到需要绝对寻址的指令，那么绝对地址就是 07c00h 加上相对地址。在第一行加上 org 07c00h 只是让编译器从相对地址 07c00h 处开始编译第一条指令，相对地址被编译加载后就正好和绝对地址吻合。
如果删去这一行，装载进入内存时不会出错，但计算地址时会出错。
$-$$ 可能会经常被用到，它表示本行距离程序开始处的相对距离。times 510-($-$$) db 0 的意思就是将 0 这个字节重复 510-($-$$) 遍，直到数据内容有 510B 为止。这样，加上结束标志 0XAA55 占用 2B，恰好是 512B。软盘、硬盘的最小粒度为扇区，每个扇区固定为 512 字节字节，所以我们要把程序加满到能填充一个扇区。
display_library：Bochs 使用的 GUI 库megs：虚拟机内存大小（MB）floppya：虚拟机外设，软盘为a.img⽂件boot：虚拟机启动方式，从软盘启动
boot.bin 需要放在软盘的第一个扇区。因为 BIOS 程序检查软盘 0 面 0 磁道 1 扇区，如果扇区以 0xaa55 结束，则认定为引导扇区，将其 512B 的数据加载到内存的 0x7c00 处，然后设置 PC，跳到内存 0x7c00 处开始执行代码。
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跳⼊保护模式：最开始的 x86 处理器 16 位，寄存器用 ax, bx 等表示，称为实模式。后来扩充成 32 位，eax，ebx 等，为了向前兼容，提出了保护模式。必须从实模式跳转到保护模式，才能访问 1M 以上的内存。
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启动内存分页。
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从
kernel.bin中读取内核，并放入内存，然后跳转到内核所在的开始地址，运行内核 。跟 boot 类似，使用汇编直接在软盘下搜索kernel.bin。但是，不能把整个kernel.bin放在内存，而是要以 ELF 文件的格式读取并提取代码。