汇编＋qemu玩转控制台打印

2024-07-30 19:06 由 ChebyshevTST 发表于 #操作系统

有段时间开始对汇编感兴趣，也因此在写各种不同的demo，现在分享之前学习的成果，需要下载的东西有nasm和qemu-system-i386，看看枯燥的汇编能产生多大的能量。

先来复习一下通用寄存器：

8位通用寄存器：

AL: 用于存储操作数低8位的数据寄存器。
AH: 用于存储操作数高8位的数据寄存器（通常与AL结合使用，形成16位的AX寄存器）。
BL: 另一个用于存储数据的寄存器，常用于BIOS中断调用中设置颜色或作为其他参数。
BH: 与BL配合使用，形成16位的BX寄存器。
CL: 常用于计数器，例如在循环或位移操作中。
CH: 与CL配合使用，形成16位的CX寄存器。
DL: 用于存储数据，也可用于指定I/O端口映射。
DH: 与DL配合使用，形成16位的DX寄存器。

16位通用寄存器：

AX: 累加器，用于大多数算术和数据传输操作。它是AL和AH的组合。
BX: 基址寄存器，常用于存储内存地址或作为循环计数器。
CX: 计数寄存器，常用于循环计数和字符串操作。
DX: 数据寄存器，常用于I/O操作和某些算术操作。

这些寄存器在稍后的demo当中会涉及到，因此先留意一下；除了寄存器，还要了解中断号和服务号。简单来说中断号就是标识中断处理程序的，服务号是用于在中断处理程序中内部选择服务的，上代码。

; MBR引导加载程序示例，打印一个带有颜色的字符 'H'
; NASM语法
; 编译：nasm hello.asm

org 0x7C00  ; MBR起始位置

; 初始化BIOS数据区（可选）
; mov [0x0500], byte 0x00

; 设置打印位置到第一行第一列
mov dh, 4     ; 行号 (BIOS中的行号从0开始)
mov dl, 9     ; 列号
mov bh, 0     ; 页号，通常设置为0
mov ah, 0x02  ; 设置光标位置的服务号
int 0x10

; 打印字符'H'，设置颜色属性
mov ah, 0x09  ; 打印字符串的服务号
mov al, 'H'   ; 待打印的字符
mov bl, 0x13  ; 颜色属性：前景白色（15），背景蓝色（1）
mov bp, color_string  ; 字符串的内存偏移地址（一般都用bp寄存器存储字符串地址）
mov cx, 1     ; 字符串长度
int 0x10

; 填充剩余空间并添加MBR签名
; 确保MBR大小为512字节
times 510 - ($ - $$) db 0
dw 0xAA55  ; MBR签名

; 定义存储字符的内存位置
color_string db 'H', 0

这期先将注意力主要放在一系列的mov指令当中，其它部分代码可以先直接跳过，int 0x10是用于访问和控制视频显示的中断，因此我们无论要设置光标还是打印字符都需要到用它。可以发现都是将一系列的参数放到不同的寄存器，然后再触发中断，这个中断里面值得注意的是AH这个寄存器，前面说到了它是AX寄存器的高8位，需要将服务号放置到这个AH寄存器里面，先来看看int 0x10下的服务号（需要可以查手册）

0x02 - 设置光标位置
- 将文本模式下的光标移动到指定位置。DH 寄存器包含行号，DL 寄存器包含列号，BH 寄存器包含页号。
0x03 - 获取光标位置
- 读取当前光标的位置。调用后，DH 寄存器包含行号，DL 寄存器包含列号，BH 寄存器包含页号。

3. 0x09 - 写字符串

- 在当前光标位置打印一个字符串。AL 寄存器包含要打印的字符，BL 寄存器包含颜色属性，CX 寄存器包含重复次数。

4. 0x0E - 打印字符

- 在当前光标位置打印一个字符。AL 寄存器包含要打印的字符，BL 寄存器包含颜色属性。

目前想做的是将一种颜色的字符串打印到屏幕上面，因此先设置光标位置，确定位置之后再打印字符串，结合注释和这些寄存器规范就比较好理解了。完了再用汇编器nasm进行汇编。

nasm hello.asm

接着放在qemu上面跑。

qemu-system-i386 hello

结果不出意外长这样。

需要注意一点，比如说设置光标的那个服务号不要忘记推到AH寄存器，不然会出现奇怪的错误，比如每次打印的字符串不同。简言之就是在触发中断之前一定要记得设置好服务号；另外定义字符串最后也别忘记了加上一个0，这点和C语言字符串类似。

把CX寄存器的数字一改，就可以重复打印。

下期讲更加深入，这是第一次更汇编相关的内容，感谢关注~

热门相关：医门宗师风流医圣嫁入豪门后我养崽盘大佬都市之九天大帝天龙剑尊