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b8c7fc5674
...
16dd9da1bd
Author | SHA1 | Date | |
---|---|---|---|
16dd9da1bd | |||
fa3867a6f1 | |||
497323c9f9 | |||
10e1a0466e | |||
63c3e63fe5 | |||
5be9186a2d |
5 changed files with 294 additions and 18 deletions
21
.asm-lsp.toml
Normal file
21
.asm-lsp.toml
Normal file
|
@ -0,0 +1,21 @@
|
||||||
|
[default_config]
|
||||||
|
version = "0.10.0"
|
||||||
|
assembler = "nasm"
|
||||||
|
instruction_set = "x86/x86-64"
|
||||||
|
|
||||||
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[default_config.opts]
|
||||||
|
compiler = "zig"
|
||||||
|
compile_flags_txt = [
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|
"cc",
|
||||||
|
"-x",
|
||||||
|
"assembler-with-cpp",
|
||||||
|
"-g",
|
||||||
|
"-Wall",
|
||||||
|
"-Wextra",
|
||||||
|
"-pedantic",
|
||||||
|
"-pedantic-errors",
|
||||||
|
"-std=c2y",
|
||||||
|
"-mllvm --x86-asm-syntax=intel",
|
||||||
|
]
|
||||||
|
diagnostics = true
|
||||||
|
default_diagnostics = false
|
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
|
@ -1,2 +1,3 @@
|
||||||
zig-out
|
zig-out
|
||||||
.zig-cache
|
.zig-cache
|
||||||
|
.kate-swp
|
||||||
|
|
67
build.zig
67
build.zig
|
@ -7,17 +7,24 @@ pub fn build(b: *std.Build) void {
|
||||||
const initramfs = addNasmFiles(b, AddNasmFilesOptions{
|
const initramfs = addNasmFiles(b, AddNasmFilesOptions{
|
||||||
.filename = "src/initramfs.asm",
|
.filename = "src/initramfs.asm",
|
||||||
.outputname = "initramfs.bin",
|
.outputname = "initramfs.bin",
|
||||||
.addAsObjFile = false,
|
.flags = &.{"-f bin"},
|
||||||
|
});
|
||||||
|
const kernel = addNasmFiles(b, AddNasmFilesOptions{
|
||||||
|
.filename = "src/kernel.asm",
|
||||||
|
.outputname = "kernel.bin",
|
||||||
.flags = &.{"-f bin"},
|
.flags = &.{"-f bin"},
|
||||||
});
|
});
|
||||||
|
|
||||||
const initramfs_install = b.addInstallBinFile(initramfs.obj, "initramfs.img");
|
var floppy = createFloppy(b, "main_floppy.img");
|
||||||
initramfs_install.step.dependOn(&truncate(b, initramfs).step);
|
floppy.run = formatFloppyFat12(b, floppy);
|
||||||
|
|
||||||
b.getInstallStep().dependOn(&initramfs_install.step);
|
const img_install = b.addInstallBinFile(floppy.obj, "main_floppy.img");
|
||||||
|
img_install.step.dependOn(&installImgToFloppy(b, floppy, initramfs, kernel).step);
|
||||||
|
|
||||||
|
b.getInstallStep().dependOn(&img_install.step);
|
||||||
|
|
||||||
const run = b.addSystemCommand(&.{ "qemu-system-i386", "-fda" });
|
const run = b.addSystemCommand(&.{ "qemu-system-i386", "-fda" });
|
||||||
run.addFileArg(b.path("zig-out/bin/initramfs.img"));
|
run.addFileArg(floppy.obj);
|
||||||
|
|
||||||
const run_step = b.step("run", "run the os in qemu");
|
const run_step = b.step("run", "run the os in qemu");
|
||||||
run_step.dependOn(&run.step);
|
run_step.dependOn(&run.step);
|
||||||
|
@ -26,7 +33,6 @@ pub fn build(b: *std.Build) void {
|
||||||
const AddNasmFilesOptions = struct {
|
const AddNasmFilesOptions = struct {
|
||||||
filename: []const u8,
|
filename: []const u8,
|
||||||
outputname: ?[]const u8 = null,
|
outputname: ?[]const u8 = null,
|
||||||
addAsObjFile: bool = true,
|
|
||||||
flags: []const []const u8 = &.{},
|
flags: []const []const u8 = &.{},
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -35,6 +41,46 @@ const NasmFile = struct {
|
||||||
obj: std.Build.LazyPath,
|
obj: std.Build.LazyPath,
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
const Floppydisk = NasmFile;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn createFloppy(b: *std.Build, name: []const u8) Floppydisk {
|
||||||
|
const dd = b.addSystemCommand(&.{ "dd", "if=/dev/zero" });
|
||||||
|
const Floppy = dd.addPrefixedOutputFileArg("of=", name);
|
||||||
|
dd.addArgs(&.{ "bs=512", "count=2880" });
|
||||||
|
|
||||||
|
return Floppydisk{
|
||||||
|
.run = dd,
|
||||||
|
.obj = Floppy,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn formatFloppyFat12(b: *std.Build, floppy: Floppydisk) *std.Build.Step.Run {
|
||||||
|
const mkfs = b.addSystemCommand(&.{ "mkfs.fat", "-F12", "-nNBOS" });
|
||||||
|
mkfs.addFileArg(floppy.obj);
|
||||||
|
|
||||||
|
mkfs.step.dependOn(&floppy.run.step);
|
||||||
|
|
||||||
|
return mkfs;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn installImgToFloppy(b: *std.Build, floppy: Floppydisk, bootloader: NasmFile, kernel: NasmFile) *std.Build.Step.Run {
|
||||||
|
const dd = b.addSystemCommand(&.{"dd"});
|
||||||
|
dd.addPrefixedFileArg("if=", bootloader.obj);
|
||||||
|
dd.addPrefixedFileArg("of=", floppy.obj);
|
||||||
|
dd.addArg("conv=notrunc");
|
||||||
|
dd.step.dependOn(&floppy.run.step);
|
||||||
|
dd.step.dependOn(&bootloader.run.step);
|
||||||
|
|
||||||
|
const mcopy = b.addSystemCommand(&.{"mcopy"});
|
||||||
|
mcopy.addPrefixedFileArg("-i", floppy.obj);
|
||||||
|
mcopy.addFileArg(kernel.obj);
|
||||||
|
mcopy.addArg("::kernel.bin");
|
||||||
|
mcopy.step.dependOn(&dd.step);
|
||||||
|
mcopy.step.dependOn(&kernel.run.step);
|
||||||
|
|
||||||
|
return mcopy;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// adapted from https://codeberg.org/raddari/zig-nasm-lib.git
|
// adapted from https://codeberg.org/raddari/zig-nasm-lib.git
|
||||||
fn addNasmFiles(b: *std.Build, options: AddNasmFilesOptions) NasmFile {
|
fn addNasmFiles(b: *std.Build, options: AddNasmFilesOptions) NasmFile {
|
||||||
std.debug.assert(!std.fs.path.isAbsolute(options.filename));
|
std.debug.assert(!std.fs.path.isAbsolute(options.filename));
|
||||||
|
@ -52,12 +98,3 @@ fn addNasmFiles(b: *std.Build, options: AddNasmFilesOptions) NasmFile {
|
||||||
.obj = obj,
|
.obj = obj,
|
||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn truncate(b: *std.Build, bin: NasmFile) *std.Build.Step.Run {
|
|
||||||
const exec = b.addSystemCommand(&.{"truncate"});
|
|
||||||
exec.addArgs(&.{ "-s", "1440k" });
|
|
||||||
exec.addFileArg(bin.obj);
|
|
||||||
exec.step.dependOn(&bin.run.step);
|
|
||||||
|
|
||||||
return exec;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
|
@ -2,8 +2,40 @@
|
||||||
org 0x7C00
|
org 0x7C00
|
||||||
bits 16
|
bits 16
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
%define ENDL 0x0D, 0x0A
|
%define ENDL 0x0D, 0x0A
|
||||||
|
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; FAT12 Header
|
||||||
|
;
|
||||||
|
jmp short start
|
||||||
|
nop
|
||||||
|
|
||||||
|
bdb_oem: db "mkfs.fat"
|
||||||
|
bdb_bytes_per_sector: dw 512
|
||||||
|
bdb_sectors_per_cluster: db 1
|
||||||
|
bdb_reserved_sectors: dw 1
|
||||||
|
bdb_fat_count: db 2
|
||||||
|
bdb_dir_entries_count: dw 0E0h
|
||||||
|
bdb_total_sectors: dw 2880
|
||||||
|
bdb_media_descriptor_type: db 0F0h
|
||||||
|
bdb_sectors_per_fat: dw 9
|
||||||
|
bdb_sectors_per_track: dw 18
|
||||||
|
bdb_heads: dw 2
|
||||||
|
bdb_hidden_sectors: dd 0
|
||||||
|
bdb_large_sector_count: dd 0
|
||||||
|
|
||||||
|
; Extended boot record
|
||||||
|
ebr_drive_number: db 0
|
||||||
|
db 0
|
||||||
|
ebr_signature: db 29h
|
||||||
|
ebr_volume_id: db 68h, 6Fh, 6Dh, 6Fh
|
||||||
|
ebr_volume_laber: db 'zos disk '
|
||||||
|
ebr_system_id: db 'FAT12 '
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
start:
|
start:
|
||||||
jmp main
|
jmp main
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -47,16 +79,139 @@ main:
|
||||||
mov ss, ax
|
mov ss, ax
|
||||||
mov sp, 0x7C00 ; stack grows downward from where we are loaded in memory
|
mov sp, 0x7C00 ; stack grows downward from where we are loaded in memory
|
||||||
|
|
||||||
; print the hello world
|
mov si, msg_startup
|
||||||
mov si, msg_hello
|
|
||||||
call echo
|
call echo
|
||||||
|
|
||||||
|
mov si, msg_reading_from_disk
|
||||||
|
call echo
|
||||||
|
mov [ebr_drive_number], dl
|
||||||
|
|
||||||
|
mov ax, 1 ; second sector from disk
|
||||||
|
mov cl, 1 ; 1 sector to read
|
||||||
|
mov bx, 0x7E00 ; data should be after the bootloader
|
||||||
|
call disk_read
|
||||||
|
|
||||||
|
cli
|
||||||
|
hlt
|
||||||
|
|
||||||
|
; errors
|
||||||
|
|
||||||
|
floppy_error:
|
||||||
|
mov si, msg_read_failed
|
||||||
|
call echo
|
||||||
|
jmp .wait_and_reboot
|
||||||
|
|
||||||
|
.wait_and_reboot:
|
||||||
|
mov ah, 0
|
||||||
|
int 16h
|
||||||
|
|
||||||
|
jmp 0FFFFh:0 ; jump to start of bios, should reboot
|
||||||
|
|
||||||
hlt
|
hlt
|
||||||
|
|
||||||
.halt:
|
.halt:
|
||||||
|
cli ; disable interrupts, this way we shouldn't be able to get out of halt
|
||||||
|
hlt
|
||||||
jmp .halt
|
jmp .halt
|
||||||
|
|
||||||
msg_hello: db 'Hello, world!', ENDL, 0
|
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; args:
|
||||||
|
; ax = lba adress
|
||||||
|
; return:
|
||||||
|
; cx[0..5] = sector number
|
||||||
|
; cx[6-15] = cilinder number
|
||||||
|
; dh: head
|
||||||
|
;
|
||||||
|
lba_to_chs:
|
||||||
|
push ax
|
||||||
|
push dx
|
||||||
|
|
||||||
|
xor dx, dx ; clear dw
|
||||||
|
div word [bdb_sectors_per_track] ; ax = LBA / SectorsPerTrack
|
||||||
|
; dx = LBA % SectorsPerTrack
|
||||||
|
|
||||||
|
inc dx
|
||||||
|
mov cx, dx ; cx = sector
|
||||||
|
|
||||||
|
xor dx, dx ; clear dx
|
||||||
|
div word [bdb_heads] ; ax = (LBA / SectorsPerTrack) / Heads = cylinder
|
||||||
|
; dx = (LBA / SectorsPerTrack) % Heads = head
|
||||||
|
mov dh, dl
|
||||||
|
mov ch, al
|
||||||
|
shl ah, 6
|
||||||
|
or cl, ah ; put upper 2 bits of cylinder in CL
|
||||||
|
|
||||||
|
pop ax
|
||||||
|
mov dl, al
|
||||||
|
pop ax
|
||||||
|
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; args:
|
||||||
|
; ax = LBA adress
|
||||||
|
; cl = number of sectors to read
|
||||||
|
; dl = drive number
|
||||||
|
; es:bx = pointer to where to store the data
|
||||||
|
;
|
||||||
|
|
||||||
|
disk_read:
|
||||||
|
push ax
|
||||||
|
push bx
|
||||||
|
push cx
|
||||||
|
push dx
|
||||||
|
push di
|
||||||
|
|
||||||
|
push cx ; cx will be overridden
|
||||||
|
call lba_to_chs
|
||||||
|
pop ax ; al = number of sectors to read
|
||||||
|
mov ah, 02h
|
||||||
|
mov di, 3 ; hoe many times to try
|
||||||
|
|
||||||
|
.retry:
|
||||||
|
pusha
|
||||||
|
stc ; set carry flag
|
||||||
|
int 13h ; if no carry flag => it work
|
||||||
|
|
||||||
|
jnc .done
|
||||||
|
|
||||||
|
; read fail
|
||||||
|
popa
|
||||||
|
call disk_reset
|
||||||
|
dec di
|
||||||
|
|
||||||
|
test di, di
|
||||||
|
jnz .retry
|
||||||
|
|
||||||
|
.fail:
|
||||||
|
jmp floppy_error
|
||||||
|
|
||||||
|
.done:
|
||||||
|
popa
|
||||||
|
|
||||||
|
pop di
|
||||||
|
pop dx
|
||||||
|
pop cx
|
||||||
|
pop bx
|
||||||
|
pop ax
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
; arg: dl = drive number
|
||||||
|
|
||||||
|
disk_reset:
|
||||||
|
pusha
|
||||||
|
mov ah, 0
|
||||||
|
stc ; set carry
|
||||||
|
int 13h
|
||||||
|
jc floppy_error
|
||||||
|
popa
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
msg_startup: db 'starting zos, please hold while we check for any problems', ENDL, 0
|
||||||
|
msg_reading_from_disk: db 'testing reading from disk', ENDL, 0
|
||||||
|
msg_read_failed: db 'error when trying to read from floppy', ENDL, 0
|
||||||
|
|
||||||
times 510-($-$$) db 0
|
times 510-($-$$) db 0
|
||||||
dw 0AA55h
|
dw 0AA55h
|
||||||
|
|
62
src/kernel.asm
Normal file
62
src/kernel.asm
Normal file
|
@ -0,0 +1,62 @@
|
||||||
|
; vim: ft=nasm
|
||||||
|
org 0x7C00
|
||||||
|
bits 16
|
||||||
|
|
||||||
|
%define ENDL 0x0D, 0x0A
|
||||||
|
|
||||||
|
start:
|
||||||
|
jmp main
|
||||||
|
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; echo:
|
||||||
|
; print something to the screen
|
||||||
|
; - ds:si points to string
|
||||||
|
;
|
||||||
|
echo:
|
||||||
|
; save the registers we want to modify
|
||||||
|
push si
|
||||||
|
push ax
|
||||||
|
push bx
|
||||||
|
|
||||||
|
mov ah, 0xe
|
||||||
|
mov bh, 0
|
||||||
|
|
||||||
|
.loop:
|
||||||
|
lodsb ; load byte from ds:si to al
|
||||||
|
or al, al ; check if next char is null
|
||||||
|
jz .done
|
||||||
|
|
||||||
|
int 0x10
|
||||||
|
jmp .loop
|
||||||
|
|
||||||
|
.done:
|
||||||
|
pop bx
|
||||||
|
pop ax
|
||||||
|
pop si
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
main:
|
||||||
|
|
||||||
|
; setup data segments
|
||||||
|
; use ax as and intermediary as we can't write to es/ds directly
|
||||||
|
mov ax, 0
|
||||||
|
mov ds, ax
|
||||||
|
mov es, ax
|
||||||
|
|
||||||
|
; setup stack
|
||||||
|
mov ss, ax
|
||||||
|
mov sp, 0x7C00 ; stack grows downward from where we are loaded in memory
|
||||||
|
|
||||||
|
; print the hello world
|
||||||
|
mov si, msg_hello
|
||||||
|
call echo
|
||||||
|
|
||||||
|
hlt
|
||||||
|
|
||||||
|
.halt:
|
||||||
|
jmp .halt
|
||||||
|
|
||||||
|
msg_hello: db 'Hello, world!', ENDL, 0
|
||||||
|
|
||||||
|
times 510-($-$$) db 0
|
||||||
|
dw 0AA55h
|
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