Использование ЯВУ C при написании учебной ОС в рамках курса «Операционные системы»

Морев Н.

Содержание

• Введение
• Обзор компоновки объектных модулей
• Постановка учебной задачи
  • Технические требования
  
  
• Реализация учебной задачи
  • Исходный текст программы
  • На что следует обратить внимание
  
  
• Заключение
• Список литературы
• О документе...

Введение

1. Ассемблер не нагляден, исходные тексты написанные на нем очень плохо читаются.
2. В ассемблере отсутствуют средства для структурного программирования.
3. ЯВУ обеспечивают более высокий уровень абстракции.

Обзор компоновки объектных модулей

Постановка учебной задачи

Технические требования

• компилятор Turbo Assembler (tasm), т. к. именно его использование рекомендуется в [2];
• компоновщик объектных модулей Turbo Link (tlink);
• компилятор Borland C (bcc).

• навыки работы с командной строкой MS DOS;
• знание языков программирования ассемблер для x86 и C.

Реализация учебной задачи

1. Переходит в защищенный режим процессора i386.
2. Выводит на экран строку. Причем процедура вывода строки находится в исходном файле на C.
3. Переходит обратно в реальный режим процессора.
4. Завершается.

Исходный текст программы

startup.asm

инициализация защищенного режима, вызов функции main(), завершение программы;

startup.mac

различные макросы, не имеющие непосредственного отношения к поставленной задаче;

main.c

основной модуль программы, содержит процедуру вывода строки на экран puts() и два ее вызова в функции main();

Makefile

файл описания последовательности сборки программы, используется утилитой make.

startup.asm

; FOO_OS -- учебная операционная система
; (c) 2003, Kolia Morev <kolyuchiy@gmail.com>
;
; Начальная загрузка ОС.

.386p

include startup.mac

; Из main.c
extrn  C main:proc

DGROUP        group        _DATA,_BSS
        assume        cs:_TEXT,ds:DGROUP
_DATA        segment word public use16 'DATA'

gdt        label  word
;
gdt_null   descr  <0,0,0,0,0,0>
sel_code   = 10q
gdt_code   descr  <0FFFFh,,,10011010b>
sel_data   = 20q
gdt_data   descr  <0FFFFh,,,10010010b>
sel_stack  = 30q
gdt_stack  descr  <size _stack-1,,,10010010b>
sel_screen = 40q
gdt_screen descr  <3999,8000h,0bh,0f2h>
;
gdt_size = $ - gdt

idt  label word
     intr  256 dup (<>)
idt_size = 256 * size intr

; Поля данных программы
tmpdescr        descr <>
message_exit    db    '* exit: PeaJIbHbIu Pe>|<uM.$'

_DATA   ends

_BSS    segment word public use16 'BSS'
_BSS    ends


_TEXT   segment byte public use16 'CODE'
        assume cs:_TEXT,ds:DGROUP

startup:
        mov     ax,dgroup
        mov     ds,ax

        perehod_v_prot_mode

; Переход в защищённый режим
        mov     eax,cr0
        or      eax,1b
        mov     cr0,eax

; Теперь процессор работает в защищённом режиме
; Загрузка в CS селектора сегмента команд,
; перезагрузка буфера команд
        db      0eah
        dw      offset continue
        dw      sel_code
continue:

; Инициализируем сегментные регистры
        mov     ax,sel_data
        mov     ds,ax
        mov     ax,sel_stack
        mov     ss,ax
        mov     ax,sel_screen
        mov     es,ax
        mov     ax,0
        mov     gs,ax
        mov     fs,ax

; Запускаем ядро ОС
        call    main

        perehod_v_real_mode

; Проверим выполнение функций DOS и завершим программу
        mov     ah,09h
        mov     dx,offset message_exit
        int     21h
        mov     ax,4c00h
        int     21h

_TEXT   ends

_STACK  segment stack 'stack'
        org 200h
_STACK  ends

        end     startup

main.c

/* FOO_OS -- учебная операционная система
 * (c) 2003, Kolia Morev <kolyuchiy@gmail.com>
 *
 * Главный модуль.
 */

#define VERSION "npuBeT u3 protected mode\n" \
                "build: "__TIME__", "__DATE__"\n"
#define GOODBYE "DocBuDaHu9I!!!\n"

void puts(char *string);

void main(void)
{
        puts(VERSION);
        puts(GOODBYE);
}




int pos = 640;

/* Выводит символ на экран */
#define putc(c,pos,attr)        \
        _AL = c;                \
        _AH = attr;             \
        _DI = pos;              \
        __asm stosw;

/* Выводит на экран строку в текущую позицию
 * в видеобуфере.
 */
void puts(char *string) 
{
        int i = 0;

        while(string[i]!=0) {
                _AL = string[i];
                if(_AL==0x0a) {
                        pos += 80*2 - pos%(80*2);
                } else {
                        putc(_AL,pos,7);
                        pos += 2;
                }
                i++;
        }
}

Makefile

# FOO_OS -- учебная операционная система
# (c) 2003, Kolia Morev <kolyuchiy@gmail.com>
# 
# Makefile.

CC = bcc
AS = tasm
LD = tlink 

CFLAGS  = -3 -c -v
ASFLAGS = /m2
LDFLAGS = /3

LISTING = ,
ASDEBUG = /zi  
LDDEBUG = /v /m

OBJS = startup.obj main.obj


all:  foo_os.exe

foo_os.exe:  $(OBJS) makefile
  $(LD) $(LDFLAGS) $(LDDEBUG) $(OBJS), foo_os.exe,,

.asm.obj:
  $(AS) $(ASFLAGS) $(ASDEBUG) $<, $(LISTING)

.c.obj:
  $(CC) $(CFLAGS) $<

# Зависимости
startup.obj:  makefile startup.asm startup.mac \
        main.obj
main.obj: makefile main.c

На что следует обратить внимание

startup.asm:
        idt     label   word
                intr    256 dup (<>)
        public  C idt

ints.asm:
        extrn   C idt

sys.c:
        extern gate_desc_t idt[256];

Заключение

Список литературы

1

Орлов С. Б. Программа-справочник по системе программирования Турбо Ассемблер 2.0: Руководство пользователя, справочное руководство. М.: 1990.

2

Барков В. А. Лабораторный практикум по дисциплине <<Операционные системы>>. (01.04.2003).

О документе...

This document was generated using the LaTeX2HTML translator Version 2K.1beta (1.48)

Copyright © 1993, 1994, 1995, 1996, Nikos Drakos, Computer Based Learning Unit, University of Leeds.
Copyright © 1997, 1998, 1999, Ross Moore, Mathematics Department, Macquarie University, Sydney.

The command line arguments were:
latex2html -nonavigation -split 0 -local_icons -address kolyuchiy@gmail.com -no_auto_link report.tex

The translation was initiated by Kolia Morev on 2003-05-15

Сноски

...bcc¹

В чём можно убедиться с помощью команды bcc -S main.c, которая переводит исходник на C в исходник на ассемблере.