Add day 04 code

04_day/!cons_9x.bat

@@ -0,0 +1 @@
+command

04_day/!cons_nt.bat

@@ -0,0 +1 @@
+cmd.exe

04_day/Makefile

@@ -0,0 +1,85 @@
+TOOLPATH = ../z_tools/
+INCPATH  = ../z_tools/haribote/
+
+MAKE     = $(TOOLPATH)make.exe -r
+NASK     = $(TOOLPATH)nask.exe
+CC1      = $(TOOLPATH)cc1.exe -I$(INCPATH) -Os -Wall -quiet
+GAS2NASK = $(TOOLPATH)gas2nask.exe -a
+OBJ2BIM  = $(TOOLPATH)obj2bim.exe
+BIM2HRB  = $(TOOLPATH)bim2hrb.exe
+RULEFILE = $(TOOLPATH)haribote/haribote.rul
+EDIMG    = $(TOOLPATH)edimg.exe
+IMGTOL   = $(TOOLPATH)imgtol.com
+COPY     = copy
+DEL      = del
+
+# デフォルト動作
+
+default :
+	$(MAKE) img
+
+# ファイル生成規則
+
+ipl10.bin : ipl10.nas Makefile
+	$(NASK) ipl10.nas ipl10.bin ipl10.lst
+
+asmhead.bin : asmhead.nas Makefile
+	$(NASK) asmhead.nas asmhead.bin asmhead.lst
+
+bootpack.gas : bootpack.c Makefile
+	$(CC1) -o bootpack.gas bootpack.c
+
+bootpack.nas : bootpack.gas Makefile
+	$(GAS2NASK) bootpack.gas bootpack.nas
+
+bootpack.obj : bootpack.nas Makefile
+	$(NASK) bootpack.nas bootpack.obj bootpack.lst
+
+naskfunc.obj : naskfunc.nas Makefile
+	$(NASK) naskfunc.nas naskfunc.obj naskfunc.lst
+
+bootpack.bim : bootpack.obj naskfunc.obj Makefile
+	$(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:bootpack.bim stack:3136k map:bootpack.map \
+		bootpack.obj naskfunc.obj
+# 3MB+64KB=3136KB
+
+bootpack.hrb : bootpack.bim Makefile
+	$(BIM2HRB) bootpack.bim bootpack.hrb 0
+
+haribote.sys : asmhead.bin bootpack.hrb Makefile
+	copy /B asmhead.bin+bootpack.hrb haribote.sys
+
+haribote.img : ipl10.bin haribote.sys Makefile
+	$(EDIMG)   imgin:../z_tools/fdimg0at.tek \
+		wbinimg src:ipl10.bin len:512 from:0 to:0 \
+		copy from:haribote.sys to:@: \
+		imgout:haribote.img
+
+# コマンド
+
+img :
+	$(MAKE) haribote.img
+
+run :
+	$(MAKE) img
+	$(COPY) haribote.img ..\z_tools\qemu\fdimage0.bin
+	$(MAKE) -C ../z_tools/qemu
+
+install :
+	$(MAKE) img
+	$(IMGTOL) w a: haribote.img
+
+clean :
+	-$(DEL) *.bin
+	-$(DEL) *.lst
+	-$(DEL) *.gas
+	-$(DEL) *.obj
+	-$(DEL) bootpack.nas
+	-$(DEL) bootpack.map
+	-$(DEL) bootpack.bim
+	-$(DEL) bootpack.hrb
+	-$(DEL) haribote.sys
+
+src_only :
+	$(MAKE) clean
+	-$(DEL) haribote.img

04_day/asmhead.nas

@@ -0,0 +1,146 @@
+; haribote-os boot asm
+; TAB=4
+
+BOTPAK	EQU		0x00280000		; bootpackのロード先
+DSKCAC	EQU		0x00100000		; ディスクキャッシュの場所
+DSKCAC0	EQU		0x00008000		; ディスクキャッシュの場所（リアルモード）
+
+; BOOT_INFO関係
+CYLS	EQU		0x0ff0			; ブートセクタが設定する
+LEDS	EQU		0x0ff1
+VMODE	EQU		0x0ff2			; 色数に関する情報。何ビットカラーか？
+SCRNX	EQU		0x0ff4			; 解像度のX
+SCRNY	EQU		0x0ff6			; 解像度のY
+VRAM	EQU		0x0ff8			; グラフィックバッファの開始番地
+
+		ORG		0xc200			; このプログラムがどこに読み込まれるのか
+
+; 画面モードを設定
+
+		MOV		AL,0x13			; VGAグラフィックス、320x200x8bitカラー
+		MOV		AH,0x00
+		INT		0x10
+		MOV		BYTE [VMODE],8	; 画面モードをメモする（C言語が参照する）
+		MOV		WORD [SCRNX],320
+		MOV		WORD [SCRNY],200
+		MOV		DWORD [VRAM],0x000a0000
+
+; キーボードのLED状態をBIOSに教えてもらう
+
+		MOV		AH,0x02
+		INT		0x16 			; keyboard BIOS
+		MOV		[LEDS],AL
+
+; PICが一切の割り込みを受け付けないようにする
+;	AT互換機の仕様では、PICの初期化をするなら、
+;	こいつをCLI前にやっておかないと、たまにハングアップする
+;	PICの初期化はあとでやる
+
+		MOV		AL,0xff
+		OUT		0x21,AL
+		NOP						; OUT命令を連続させるとうまくいかない機種があるらしいので
+		OUT		0xa1,AL
+
+		CLI						; さらにCPUレベルでも割り込み禁止
+
+; CPUから1MB以上のメモリにアクセスできるように、A20GATEを設定
+
+		CALL	waitkbdout
+		MOV		AL,0xd1
+		OUT		0x64,AL
+		CALL	waitkbdout
+		MOV		AL,0xdf			; enable A20
+		OUT		0x60,AL
+		CALL	waitkbdout
+
+; プロテクトモード移行
+
+[INSTRSET "i486p"]				; 486の命令まで使いたいという記述
+
+		LGDT	[GDTR0]			; 暫定GDTを設定
+		MOV		EAX,CR0
+		AND		EAX,0x7fffffff	; bit31を0にする（ページング禁止のため）
+		OR		EAX,0x00000001	; bit0を1にする（プロテクトモード移行のため）
+		MOV		CR0,EAX
+		JMP		pipelineflush
+pipelineflush:
+		MOV		AX,1*8			;  読み書き可能セグメント32bit
+		MOV		DS,AX
+		MOV		ES,AX
+		MOV		FS,AX
+		MOV		GS,AX
+		MOV		SS,AX
+
+; bootpackの転送
+
+		MOV		ESI,bootpack	; 転送元
+		MOV		EDI,BOTPAK		; 転送先
+		MOV		ECX,512*1024/4
+		CALL	memcpy
+
+; ついでにディスクデータも本来の位置へ転送
+
+; まずはブートセクタから
+
+		MOV		ESI,0x7c00		; 転送元
+		MOV		EDI,DSKCAC		; 転送先
+		MOV		ECX,512/4
+		CALL	memcpy
+
+; 残り全部
+
+		MOV		ESI,DSKCAC0+512	; 転送元
+		MOV		EDI,DSKCAC+512	; 転送先
+		MOV		ECX,0
+		MOV		CL,BYTE [CYLS]
+		IMUL	ECX,512*18*2/4	; シリンダ数からバイト数/4に変換
+		SUB		ECX,512/4		; IPLの分だけ差し引く
+		CALL	memcpy
+
+; asmheadでしなければいけないことは全部し終わったので、
+;	あとはbootpackに任せる
+
+; bootpackの起動
+
+		MOV		EBX,BOTPAK
+		MOV		ECX,[EBX+16]
+		ADD		ECX,3			; ECX += 3;
+		SHR		ECX,2			; ECX /= 4;
+		JZ		skip			; 転送するべきものがない
+		MOV		ESI,[EBX+20]	; 転送元
+		ADD		ESI,EBX
+		MOV		EDI,[EBX+12]	; 転送先
+		CALL	memcpy
+skip:
+		MOV		ESP,[EBX+12]	; スタック初期値
+		JMP		DWORD 2*8:0x0000001b
+
+waitkbdout:
+		IN		 AL,0x64
+		AND		 AL,0x02
+		JNZ		waitkbdout		; ANDの結果が0でなければwaitkbdoutへ
+		RET
+
+memcpy:
+		MOV		EAX,[ESI]
+		ADD		ESI,4
+		MOV		[EDI],EAX
+		ADD		EDI,4
+		SUB		ECX,1
+		JNZ		memcpy			; 引き算した結果が0でなければmemcpyへ
+		RET
+; memcpyはアドレスサイズプリフィクスを入れ忘れなければ、ストリング命令でも書ける
+
+		ALIGNB	16
+GDT0:
+		RESB	8				; ヌルセレクタ
+		DW		0xffff,0x0000,0x9200,0x00cf	; 読み書き可能セグメント32bit
+		DW		0xffff,0x0000,0x9a28,0x0047	; 実行可能セグメント32bit（bootpack用）
+
+		DW		0
+GDTR0:
+		DW		8*3-1
+		DD		GDT0
+
+		ALIGNB	16
+bootpack:

04_day/bootpack.c

@@ -0,0 +1,15 @@
+void io_hlt(void);
+void write_mem8(int addr, int data);
+
+void HariMain(void)
+{
+	int i; /* 変数宣言。iという変数は、32ビットの整数型 */
+
+	for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) {
+		write_mem8(i, 15); /* MOV BYTE [i],15 */
+	}
+
+	for (;;) {
+		io_hlt();
+	}
+}

04_day/ipl10.nas

@@ -0,0 +1,105 @@
+; haribote-ipl
+; TAB=4
+
+CYLS	EQU		10				; どこまで読み込むか
+
+		ORG		0x7c00			; このプログラムがどこに読み込まれるのか
+
+; 以下は標準的なFAT12フォーマットフロッピーディスクのための記述
+
+		JMP		entry
+		DB		0x90
+		DB		"HARIBOTE"		; ブートセクタの名前を自由に書いてよい（8バイト）
+		DW		512				; 1セクタの大きさ（512にしなければいけない）
+		DB		1				; クラスタの大きさ（1セクタにしなければいけない）
+		DW		1				; FATがどこから始まるか（普通は1セクタ目からにする）
+		DB		2				; FATの個数（2にしなければいけない）
+		DW		224				; ルートディレクトリ領域の大きさ（普通は224エントリにする）
+		DW		2880			; このドライブの大きさ（2880セクタにしなければいけない）
+		DB		0xf0			; メディアのタイプ（0xf0にしなければいけない）
+		DW		9				; FAT領域の長さ（9セクタにしなければいけない）
+		DW		18				; 1トラックにいくつのセクタがあるか（18にしなければいけない）
+		DW		2				; ヘッドの数（2にしなければいけない）
+		DD		0				; パーティションを使ってないのでここは必ず0
+		DD		2880			; このドライブ大きさをもう一度書く
+		DB		0,0,0x29		; よくわからないけどこの値にしておくといいらしい
+		DD		0xffffffff		; たぶんボリュームシリアル番号
+		DB		"HARIBOTEOS "	; ディスクの名前（11バイト）
+		DB		"FAT12   "		; フォーマットの名前（8バイト）
+		RESB	18				; とりあえず18バイトあけておく
+
+; プログラム本体
+
+entry:
+		MOV		AX,0			; レジスタ初期化
+		MOV		SS,AX
+		MOV		SP,0x7c00
+		MOV		DS,AX
+
+; ディスクを読む
+
+		MOV		AX,0x0820
+		MOV		ES,AX
+		MOV		CH,0			; シリンダ0
+		MOV		DH,0			; ヘッド0
+		MOV		CL,2			; セクタ2
+readloop:
+		MOV		SI,0			; 失敗回数を数えるレジスタ
+retry:
+		MOV		AH,0x02			; AH=0x02 : ディスク読み込み
+		MOV		AL,1			; 1セクタ
+		MOV		BX,0
+		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
+		INT		0x13			; ディスクBIOS呼び出し
+		JNC		next			; エラーがおきなければnextへ
+		ADD		SI,1			; SIに1を足す
+		CMP		SI,5			; SIと5を比較
+		JAE		error			; SI >= 5 だったらerrorへ
+		MOV		AH,0x00
+		MOV		DL,0x00			; Aドライブ
+		INT		0x13			; ドライブのリセット
+		JMP		retry
+next:
+		MOV		AX,ES			; アドレスを0x200進める
+		ADD		AX,0x0020
+		MOV		ES,AX			; ADD ES,0x020 という命令がないのでこうしている
+		ADD		CL,1			; CLに1を足す
+		CMP		CL,18			; CLと18を比較
+		JBE		readloop		; CL <= 18 だったらreadloopへ
+		MOV		CL,1
+		ADD		DH,1
+		CMP		DH,2
+		JB		readloop		; DH < 2 だったらreadloopへ
+		MOV		DH,0
+		ADD		CH,1
+		CMP		CH,CYLS
+		JB		readloop		; CH < CYLS だったらreadloopへ
+
+; 読み終わったのでharibote.sysを実行だ！
+
+		MOV		[0x0ff0],CH		; IPLがどこまで読んだのかをメモ
+		JMP		0xc200
+
+error:
+		MOV		SI,msg
+putloop:
+		MOV		AL,[SI]
+		ADD		SI,1			; SIに1を足す
+		CMP		AL,0
+		JE		fin
+		MOV		AH,0x0e			; 一文字表示ファンクション
+		MOV		BX,15			; カラーコード
+		INT		0x10			; ビデオBIOS呼び出し
+		JMP		putloop
+fin:
+		HLT						; 何かあるまでCPUを停止させる
+		JMP		fin				; 無限ループ
+msg:
+		DB		0x0a, 0x0a		; 改行を2つ
+		DB		"load error"
+		DB		0x0a			; 改行
+		DB		0
+
+		RESB	0x7dfe-$		; 0x7dfeまでを0x00で埋める命令
+
+		DB		0x55, 0xaa

04_day/make.bat

@@ -0,0 +1 @@
+..\z_tools\make.exe %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9

04_day/naskfunc.nas

@@ -0,0 +1,21 @@
+; naskfunc
+; TAB=4
+
+[FORMAT "WCOFF"]				; オブジェクトファイルを作るモード	
+[INSTRSET "i486p"]				; 486の命令まで使いたいという記述
+[BITS 32]						; 32ビットモード用の機械語を作らせる
+[FILE "naskfunc.nas"]			; ソースファイル名情報
+
+		GLOBAL	_io_hlt,_write_mem8
+
+[SECTION .text]
+
+_io_hlt:	; void io_hlt(void);
+		HLT
+		RET
+
+_write_mem8:	; void write_mem8(int addr, int data);
+		MOV		ECX,[ESP+4]		; [ESP+4]にaddrが入っているのでそれをECXに読み込む
+		MOV		AL,[ESP+8]		; [ESP+8]にdataが入っているのでそれをALに読み込む
+		MOV		[ECX],AL
+		RET