Загрузчик. 07С0 - адрес в памяти - это смещение в байтах?

Код BIOS загружает 512 байт сектора MBR в память по адресу 07С0h.
В десятичной системе счисления 07с0 - это 1984.

Правильно ли я понимаю разметку памяти в нулевом сегменте ?

0 <- - - - - - - - - - - - Memory - - - - - - - - -> N
|...1984 байта|...512 байт кода загрузчика|...|

Короче говоря, мне нужно знать сколько конкретно байт в памяти находится до границы 07c0, за которой идут 512 байт из MBR

0

Сообщение от Teamur Код BIOS загружает 512 байт сектора MBR в память по адресу 07С0h.

Немного не так. Адрес загрузки - 0000:7С00. Т.е. 31КБ.

1

Argogo, это 62 сектора от начала памяти, тк 31744/512=62 ?

0

Сообщение от Teamur это 62 сектора от начала памяти, тк 31744/512=62 ?

Ага. Что-то смущает?

2

Память не считается секторами и никакой связи с секторами не имеет.
BIOS просто читает MBR по физическому адресу 7C00. Это может быть пара сегмент-смещение 7C0h:0 или 0:7C00h, что одно и то же, по сути.

2

Jin X, Argogo, а можно ли после загрузки ядра, зачистить всё до 7c00 и использовать на своё усмотрение, тогда будет доступна абсолютно вся память, нап если оперативки 512 МБ, то доступно будет ровно 512 МБ.

А то получается какой-то обман, ЭВМ, что-то в памяти разбивает на сегменты и тп без моего ведома, а я в надежде увидеть доступной всю память, получаю ограничения, красота )))

Вот всё что до 7с00 - оно резервируется что-ли?

Так же читал, что есть какие-то зазоры в 16 бит между сегментами.

Можно ли просто при загрузке сделать так, как будто никаких сегментов вообще не существует, чтобы была просто Память (плоская линейная память), а я уже сам разобью на нужные фрагменты.

Какие-то сегменты данных, кода и тп, если можно просто указать адрес, где что-то хранится и обрабатывать через SI,SP, DI,DP диапазоны байтов

А если данные из сегментов перекроются, нап избыток кода затерёт данные в сегменте данных?

Какие-то трюки с записью в DS, нап
Можно ли вообще обойтись без сегментных регистров и вручную оперировать адресами и данными?

И ещё вопрос - можно ли задать размер страницы равным размеру сегмента в 64 КБ вместо 4 КБ или сделать равным нап 512 байт как сектор дискеты ?

0

Сообщение от Teamur Вот всё что до 7с00 - оно резервируется что-ли?

Тут можно что-то посмотреть.

Сообщение от Teamur Можно ли просто при загрузке сделать так, как будто никаких сегментов вообще не существует, чтобы была просто Память (плоская линейная память), а я уже сам разобью на нужные фрагменты.

Для этого можно использовать защищённый режим работы CPU (по ссылке - для 32-битных CPU; для 64-битных свои особенности) либо "нереальный режим"(для доступа к данным; для кода такое, если я правильно понимаю, не получится).

Сообщение от Teamur Можно ли вообще обойтись без сегментных регистров и вручную оперировать адресами и данными?

Я не слышал про такое.

3

Сообщение от Teamur можно ли задать размер страницы равным размеру сегмента в 64 КБ вместо 4 КБ или сделать равным нап 512 байт как сектор дискеты ?

Можно, если спаяете свой процессор, или если снаружи припаяете свою аппаратуру трансляции адресов.
Доступные варианты организации виртуального адресного пространства определяются аппаратурой. Но Вы можете сделать свои "логические страницы", объединив заданные архитектурой аппаратной платформы, скажем, 4КБ (или 8КБ) страницы в удобные вам 64 КБ (или 128 КБ) блоки. И выделять страницы прикладным программам только порциями, кратными размеру "логической страницы".

Сообщение от Teamur Можно ли вообще обойтись без сегментных регистров и вручную оперировать адресами и данными?

Можно сразу запустить свое UEFI приложение в 64-разрядном ( или 32-разрядном на пожилых машинах ) режиме и не заставлять firmware читать MBR.
Если у Вас ретрокомпьютер без UEFI, можно сначала загрузить UEFI с дискеты, а потом из оболочки UEFI выполнить свою программу.

При разработке прикладных программ для linux или windows на x64 можно обойтись без сегментных регистров.

Сообщение от Teamur Вот всё что до 7с00 - оно резервируется что-ли?

Это (первые 32 KB) RAM, которая должна быть установлена на IBM PC, чтобы IBM PC ROM BIOS могла выполнить IPL с дискеты. Так режили инженеры IBM. Наличие RAM выше 8000₁₆ (т.е. больше 32 KB) нужно было проверять перед использованием.

Так же читал, что есть какие-то зазоры в 16 бит между сегментами.

Там написано, как эти зазоры увидеть своими глазами?

Какие-то трюки с записью в DS,

можно напрямую поместить в DS значение, которое есть в одном из доступных сегментов:
Инструкций, которые помещают в сегментный регистр значение, заданное в самой инструкции, в x86 нет.

2

Сообщение от Teamur можно ли после загрузки ядра, зачистить всё до 7c00 и использовать на своё усмотрение

Всё нельзя, т.к. первый килобайт (по умолчанию) используется для хранения векторов прерывания.
Далее идёт область данных BIOS.
Лучше зачищать после 0:7E00h (7C00h + 512) и до A000:0 (не включая его).

Сообщение от Teamur можно ли задать размер страницы равным размеру сегмента в 64 КБ вместо 4 КБ или сделать равным нап 512 байт как сектор дискеты ?

Есть страницы по 4КБ, 2МБ (512 шт по 4КБ ) и 1ГБ. Других вариантов нет.

Сообщение от Teamur Так же читал, что есть какие-то зазоры в 16 бит между сегментами.

Нет никаких зазоров. Есть описатели блоков памяти по 16 байт при резервировании памяти через функции DOS. И есть зарезервированные биты адреса при адресации в x64.

Сообщение от Teamur Можно ли просто при загрузке сделать так, как будто никаких сегментов вообще не существует, чтобы была просто Память (плоская линейная память), а я уже сам разобью на нужные фрагменты.

Варианты уже обозначили выше (Protected Mode, Unreal Mode). Второй вариант можно сделать в несколько десятков байтов и поместить в сектор. В этом случае просто закидываете в какой-нибудь сегментный регистр 0 и адресуете через 32-битный регистр относительно этого сегмента.
Но! Если у вас 4ГБ памяти и больше, это не значит, что можно получить доступ ко первым 4ГБ памяти таким образом. Есть множество адресов, которые используются для отображения видеопамяти, ПЗУ, APIC, областей для "общения" с различными устройствами и т.д.

4

Сообщение от Jin X Есть множество адресов, которые используются для отображения видеопамяти, ПЗУ, APIC, областей для "общения" с различными устройствами

Означает ли это, что перед загрузкой ядра ОС,
БИОС что-то пишет по этим адресам и я, зачистив память первой строкой кода ядра, вот так:

Сообщение от Jin X Лучше зачищать после 0:7E00h (7C00h + 512) и до A000:0 (не включая его)

всё сломаю и уже не смогу получить доступ к ПЗУ, сетевому адаптеру и другому оборудованию ?

Получается ли так, что перед выполнением кода ядра, Память выше 7C00h уже что-то содержит без моего ведома и все биты не равны 0
-> грязный лист, память, так сказать ?

0

Teamur, в некоторые области у вас не получится ничего записать. При записи в другие вы можете что-то сломать. И это не только после 0x7C00, но и до (например, при записи в таблицу векторов прерываний или в BDA – BIOS Data Area).
Пишите в физические адреса 0x7E00...0x7FFFF (480.5 КБ) и 0x100000...0xEFFFFF (14 МБ), там наиболее безопасно.
Если нужно больше, тогда советую смотреть на доступную память через функцию E820. Всё, что помечено как "тип 1" можно юзать как хочется. В остальные области лучше не лезть.

2

В принципе, если уж очень хочется, можно и адреса 0x500...0x7BFF использовать и даже 0x80000...0x9FFFF, т.е. по сути 0x500...0x9FFFF (638.75 КБ). Хотя во вторую часть вот тут не рекомендуют лезть, но на практике обычно эта область либо отсутствует, либо занимает буквально пару килобайт перед 0xA0000 (получить её сегмент можно через ah=C1h/int 15h; или прочитать слово из 0x40E).

2

Сообщение от Jin X по сути 0x500...0x9FFFF (638.75 КБ)

действительно, а почему бы и нет, это же замечательно.

Там можно разместить какие-то особые данные, служебные програмки, нужные ОС.

Если можно использовать, надо использовать все ресурсы.

В 638 килобайт можно и сетевой стек уместить.

А если в дальнейшем, я собираюсь загружаться уже с жесткого диска, загрузчик нужно скопировать на него, и область выше 07C0 можно зачистить или BIOS всегда лезет по этому адресу, даже если загрузчик на жестком диске?

Как вообще BIOS узнает, что загрузчик теперь на жестком диске, а не по адресу 07c0?

0

Сообщение от Teamur Как вообще BIOS узнает, что загрузчик теперь на жестком диске, а не по адресу 07c0?

Изначально нет никакого загрузчика по адресу 0:7C00. Он туда считывается с загрузочного носителя (с того, который в настройках BIOS выбран для загрузки первым. Будь то дискета, жесткий диск, USB-флэшка или ещё что-нибудь), затем делаются некоторые проверки, и если они проходят, то управление передаётся считанному коду, если нет - происходит попытка загрузки со следующего устройства указанного в BIOS.

2

Argogo, я планирую сделать ОС, которая будет стоять на сервере. Хостинг поддерживает установку с образов (img, iso). На хостинге Qemu-KVM. Собираюсь использовать img-образ ( дискета )

Представляю процесс таким:
1) BIOS копирует код загрузчика из дискеты в память по 7c00
2) Загрузчик считывает код ядра из второго сектора дискеты
3) Код ядра запускает драйвер NVMe (жесткий диск), копирует на него код загрузчика, ядро и перезагружает систему
4) BIOS находит загрузчик на NVMe и затем что делает? - выполняет или копирует в память (7c00) ?
5) Ядро запускает NVMe драйвер, VirtioNET драйвер, стек UDP и слушает
6) Я дома какой-нибудь программой отправляю UDP-запросы на сервер
7) Сервер отвечает, я радуюсь

Меня прежде всего сейчас интересуют процессы, связанные с нахождением оборудования, переключением состояния системы, состояние памяти, регистров, чтобы ничего не перекрывалось и не перетиралось без моего ведома, чтобы я мог гарантировано размещать данные в памяти, в регистрах без опасений.

Знать какие инструкции и куда кладут результат. Что они делают за кулисами, помимо основного действия
Например, условно, я кладу важные данные в регистр EAX, использую какую-нибудь инструкцию, где нет ссылок на EAX, а потом проверяю EAX, а там мои данные перетерлись - вот сюрприз - поэтому мне нужно знать какие команды пишут в EAX результат, где и что меняется.

Я пишу веб-приложение, в котором можно будет видеть данные в регистрах, в памяти, на накопителях.

В него также входит редактор кода.
Разрабатываю свой Ассемблер, компилятор, изучаю кодирование инструкций (только начал) на бинарном уровне

Через какое-то время надо будет создать отдельную тему, тк эта - уже не подходит )))

Собираюсь уместить свой сервер в 1 сегмент - 64 КБ

Миниатюры

 

0

Сообщение от Teamur Хостинг поддерживает установку с образов (img, iso). На хостинге Qemu-KVM. Собираюсь использовать img-образ ( дискета )

Загрузочный legacy ISO может быть в несколько раз меньше, чем образ дискеты.

1