Почему ядро странно себя ведет?

Question

[Иван Четчасов]

Я пишу новую операционную систему и столкнулся с непредвиденным поведением ядра: при попытке войти в защищенный 32-битный режим на экран (VGA text mode) выводятся непонятные символы:



код системы:
GitHub
проблема в файле kernel\kernel.asm или boot\second.asm

Код из файла:

Код

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;                                                              ;;
;; Copyright (C) HexOS author 2019-2022. All rights reserved.   ;;
;; Distributed under terms of the GNU General Public License    ;;
;;                                                              ;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

format binary as "hex"

; MACROS

macro movs reg, src {
    push ax
    mov ax, src
    mov reg, ax
    pop ax
}

; HEADER

db "System/kernel.hex", 00h
times 243-$+$$ db 00h

dd 00000000h
dd 00000000h
dd 00001000h
db 10000000b

jmp p32

; IMPORTS

include "fs.inc"
include "str.inc"
include "../boot/boot.inc"

; DATA

osname db "HexOS", 00h
osver  db "v0.9.4", 00h
oscopy db "Ivan Chetchasov Vladimirovich 2019-2022 (c) All rights reserved.", 00h

; SYSDATA

GDT: dw 0
    .size dw @f-GDT-1
    .linear dd GDT
    .code = $ - GDT
        dw -1,0
        db 0,9ah,0cfh,0
    .data = $ - GDT
        dw -1,0
        db 0,92h,0cfh,0
    .pointer:
        dw GDT.size
        dd GDT
    @@:

; EXECUTABLE

; switch to P-mode

p32:

cli                     ; NO more interrupts
lgdt fword[GDT.pointer] ; Load GDT
mov eax, cr0            ; Where my CR0?
or al, 1                ; set lowest bit
mov cr0,eax             ; apply changes
jmp GDT.code:.pmode     ; jump next

.pmode:

use32

; I also need to set data segment

mov ax, GDT.data
mov ds, ax

; graphic segment

movs gs, 0A000h

; stack segment

mov ss, ax

; Call 32-bit kernel

call main

; footer, just halt
; because os mustn`t
; reach this part of
; code so maybe fatal
; error happened.

cli
hlt
jmp $-2

; 32-BIT PART
include "kern32.asm"

; FILLER

times 1000h-$+$$-1 db 00h

; MAGIC

db EOF

UPD:

при попытке запустить в VMs VirtualBox я получаю вот-такой самодельный BSOD:

Answer 1

[jcmvbkbc]

Я пишу новую операционную систему и столкнулся с непредвиденным поведением ядра

Обычно в этот момент люди начинают пользоваться отладчиком.

проблема в файле kernel\kernel.asm

Нет. Ядро твоё не запускается, потому что бутлоадер пытается загрузить его поверх собственного кода:

0x00008122:  bb 00 81                 movw     $0x8100, %bx
0x00008125:  50                       pushw    %ax
0x00008126:  b8 00 00                 movw     $0, %ax
0x00008129:  8e c0                    movw     %ax, %es
0x0000812b:  58                       popw     %ax
0x0000812c:  cd 13                    int      $0x13

-- это вызов int 13 из бутлоадера, посмотри на адреса. Вот куда возвращается выполнение после этого int 13:

0x0000812e:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008130:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008132:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008134:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008136:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008138:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x0000813a:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x0000813c:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x0000813e:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008140:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008142:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)
0x00008144:  00 00                    addb     %al, (%bx, %si)

Такие дампы ты можешь получить запуская своё ядро в qemu следующим образом:

qemu-system-i386 -hda collector.bin -d in_asm,exec,cpu -D log

Comments

[Иван Четчасов]

Так почему же происходит ошибка? Ведь ядро-то по сути загружается

UPD:
я даже попытался поменять адресс:

но это не помогло

[Иван Четчасов]

вот лог:

----------------
IN:
0x00008119: 5e popw %si
0x0000811a: 58 popw %ax
0x0000811b: b4 02 movb $2, %ah
0x0000811d: b0 08 movb $8, %al
0x0000811f: b9 12 00 movw $0x12, %cx
0x00008122: bb 00 9c movw $0x9c00, %bx
0x00008125: 50 pushw %ax
0x00008126: b8 00 00 movw $0, %ax
0x00008129: 8e c0 movw %ax, %es
0x0000812b: 58 popw %ax
0x0000812c: cd 13 int $0x13

Servicing hardware INT=0x08
----------------
IN:
0x0000812e: 72 0f jb 0x813f

----------------
IN:
0x00008130: bc c0 09 movw $0x9c0, %sp
0x00008133: 50 pushw %ax
0x00008134: b8 00 9c movw $0x9c00, %ax
0x00008137: 8e c0 movw %ax, %es
0x00008139: 58 popw %ax
0x0000813a: ea 00 9c 00 00 ljmpw $0x0:$0x9c00

по идее по адрессу 0х9С00 должен быть код ядра, но:

----------------
IN:
0x00009c00: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c02: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c04: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c06: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c08: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c0a: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c0c: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c0e: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c10: 00 00 addb %al, (%bx, %si)
0x00009c12: 00 00 addb %al, (%bx, %si)

почему?

[jcmvbkbc]

Так почему же происходит ошибка?

Я не знаю, на что ты рассчитываешь когда пишешь mov cx, 12h, потому что second.asm не выравнивает свою длину по размеру сектора. Длина second.sec построенного из твоего рапозитория -- 9926 == 0x26c6.

[Иван Четчасов]

jcmvbkbc,

...
XOR AL, AL
XOR CX, CX
MOV DX, 184Fh
MOV BH, 17h
INT 10h

; print data
printsz bsod0

jmp endall

endall:

cli
hlt
jmp $-2

; filler

times 200h*16-1+$-$$ db 00h

; magic

db EOF

[jcmvbkbc]

Иван Четчасов, зачем ты мне цитируешь код который я и так видел? Выравнивание у тебя написано странно. Я бы сделал так:

diff --git a/boot/second.asm b/boot/second.asm
index 3540fd3dfc76..432b308fe068 100644
--- a/boot/second.asm
+++ b/boot/second.asm
@@ -8,7 +8,7 @@
 format binary as "sec"
 
 org 7E00h
-
+start:^M
 use16
 
 ; header zone
@@ -94,8 +94,8 @@ jmp $-2
 
 ; filler
 
-times 200h*16-1+$-$$ db 00h
+times 200h*16-1+start-$ db 00h^M
 
 ; magic
 
-db EOF
\ No newline at end of file
+db EOF^M

[Иван Четчасов]

jcmvbkbc, как-то странно написано, я не понимаю как именно вы меня поправляете

[jcmvbkbc]

Иван Четчасов, как-то так: https://github.com/vanosoft/HexOS/pull/1/files