从头写一个操作系统 04

你可能需要google这几个知识点： control structures, function calling, strings

目标: 使用汇编编写基本的逻辑（循环、函数）

越来越接近目标中的启动引导区了。

在https://github.com/cfenollosa/os-tutorial中的lesson 7中，我们会从硬盘中读取引导数据，而后便进入启动内核的步骤。不过目前我们还需要做些必要的准备：练习写一些控制结构、函数调用，读取字符串的代码。

Strings

像写入字节一样写入字符串，用空字节（像C语言一样）标识字符串的结尾。

mystring:
    db 'Hello, World', 0

注意，被引号包围的文字会被编译器转义为ASCII码（'0' == 0x30），而0就是0x00，代表空字节。

Control structures

我们之前使用过jmp $制造一个无限循环。

汇编语言的跳转位置由伪指令标识，例如：

cmp ax, 4      ; if ax = 4
je ax_is_four  ; do something (by jumping to that label)
jmp else       ; else, do another thing
jmp endif      ; finally, resume the normal flow

ax_is_four:
    .....
    jmp endif

else:
    .....
    jmp endif  ; not actually necessary but printed here for completeness

endif:

用高级语言的语法思考一下上面程序的逻辑，再将它们用汇编语言的方式表达出来。

有很多判断jmp的方式，比如if equal,if less than。有时并不是很直观，但google一下总归会很快明白。

Calling functions

你可能会认为调用函数就是跳转到对应label。

但处理参数是个棘手的事，需要两步：

1.程序员需要确定传递信息的的那个寄存器或者内存地址。

2.编写代码使程序通用并且没有副作用

步骤一简单，我们就让al（实际上使ax）来传递参数吧。

mov al, 'X'
jmp print
endprint:

...

print:
    mov ah, 0x0e  ; tty code
    int 0x10      ; I assume that 'al' already has the character
    jmp endprint  ; this label is also pre-agreed

代码流程简单直接。print函数最后总会跳转到endprint，但是如果别的函数需要调用它呢？可以看出来，这段代码无法复用。

正确的解决方案会改进两个地方：

• 返回的地址是调用前便保存好的。

• 保存所有寄存器状态，使得子函数可以更改它们的状态。

CPU提供了保存返回地址的功能，不需要用jmp跳转到子例程，只需要用call来调用、ret来返回。

有一组特殊的命令可以使用堆栈保存或恢复寄存器的状态：pusha 可以自动保存所有寄存器状态，popa用于最终恢复寄存器调用函数前的状态，

Including external files

我假设你是一个程序员，所以不再赘述程序源码组织的重要性。

语法如下：

%include "file.asm"

Printing hex values

下一节课，我们会从磁盘中读取数据，所以需要一个确认读取数据是否正确的途径，boot_sect_print_hex.asm 与boot_sect_print.asm配合，可以打印输入为16进制数字的文本，而不是ASCII码。例如输入0X12FE ，输出为'0X12FE'，
虽然看起来一样，但后者的实际ASCII码对应的16进制数为 '0'=0x30 'X'=0x58 '1'=0x31 '2'=0x32 'F'=0x46 'E'=0x45

Code!

让我们回到代码，文件boot_sect_print.asm 是被main文件 通过%include包含进来的子文件。它用一个循环将字节打印到屏幕上，而后通过print_nl函数打印换行符\n，\n其实有两个字节，换行符oX0A和回车0X0D，试一试如果删掉回车会有什么影响！

如上所属，boot_sect_print_hex.asm可以打印

主文件 boot_sect_main.asm载入了一对字符串与几个字节的数据，调用了print 与 print_hex 后进入死循环，如果前面的文章都读了，这里很容易理解。