How to fix "os.asm:113: error: TIMES value -138 is negative" in assembly language
How to fix "os.asm:113: error: TIMES value -138 is negative" in assembly language
我正在用汇编语言开发一个操作系统。
在某个时间我从 NASM:
得到这个错误
os.asm:113: error: TIMES value -138 is negative
我想把这个项目进行到底。只有这样的错误让我感到绝望！
代码如下：
BITS 16
start:
mov ax, 07C0h ; Set up 4K stack space after this bootloader
add ax, 288 ; (4096 + 512) / 16 bytes per paragraph
mov ss, ax
mov sp, 4096
mov ax, 07C0h ; Set data segment to where we're loaded
mov ds, ax
call cls
MOV AH, 06h ; Scroll up function
XOR AL, AL ; Clear entire screen
XOR CX, CX ; Upper left corner CH=row, CL=column
MOV DX, 184FH ; lower right corner DH=row, DL=column
MOV BH, 1Eh ; YellowOnBlue
INT 10H
mov si, text_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
cmp al, '1'
je reboot
cmp al, '2'
je shutdown
cmp al, '3'
je about
cmp al, '4'
je message
cmp al, '5'
je shutdown
cmp al, '6'
je credits
jmp $ ; Jump here - infinite loop!
text_string db '|Main Menu| |Smile OS V1.4|',13,10,'1) Reboot',13,10,'2) Shutdown',13,10,'3) About',13,10,'4) Message',13,10,'5) System Halt',13,10,'6) Credits',0
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language. 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful.',13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',13,10,'Press any key to go back!',0
cr_str db '|Credits|',13,10,'Copyright © 2018 Alex~s Software',13,10,'Main Programer: Alex',13,10,'Graphichs: What graphics?',13,10,'Idea: nobody :)',0
reboot:
mov ax, 0
int 19h
shutdown:
mov ax, 0x1000
mov ax, ss
mov sp, 0xf000
mov ax, 0x5307
mov bx, 0x0001
mov cx, 0x0003
int 0x15
credits:
call cls
mov si, cr_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
message:
call cls
mov si, message_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
cls:
pusha
mov ah, 0x00
mov al, 0x03 ; text mode 80x25 16 colours
int 0x10
popa
ret
about:
call cls
mov si, about_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
print_string: ; Routine: output string in SI to screen
mov ah, 0Eh ; int 10h 'print char' function
.repeat:
lodsb ; Get character from string
cmp al, 0
je .done ; If char is zero, end of string
int 10h ; Otherwise, print it
jmp .repeat
.done:
ret
times 512 - ($ - $$) db 0
signature dw 0xaa55
为什么Times的值为负数？为什么其他人不会得到同样的错误？ （或者那样）
我用这个：
NASM version 2.14
Oracle VM VirtualBox version 6.0.0_RC1
rawwrite dd for windows version 0.5.
编译：
nasm os.asm -f bin -o os.bin
dd if=/dev/zero of=os.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=os.img
因为你的行：
times 512 - ($ - $$) db 0
意味着用零填充 512 字节内存块的其余部分，很可能您 已经 超出了该内存块（大约 138 字节）。您可能只需要缩短代码（或使其中一些字符串不那么冗长）以使其适合。
我的建议是从 about_string 开始，这似乎 way 不必要。删除（相当自私的）" 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful." 将是一个好的开始，因为它可以节省 93 个字节。此外，以一些额外的代码字节为代价，您可以删除重复的 "Press any key to go back!"（前导和尾随 CRLF).
这可以通过类似的方式完成：
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language.'
any_key db 13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',0
然后可以用完全相同的方式打印 about 字符串（因为 about_string 没有终止符 0 因此也会打印 any_key）但是消息字符串会变成两步操作：
mov si, message_str --> mov si, message_str
call print_string call print_string
mov si, any_key
call print_string
这将再节省大约 20 个字节，为您节省 138 个字节中的大约 113 个字节。
除此之外，似乎还有一些小事可以节省很少的 space，例如转换：
mov ah, 0x00
mov al, 0x03
进入：
mov ax, 0x0003
或将键输入重构为一个函数（这也会使您的堆栈保持平衡，这是您当前的代码似乎没有做的事情，尽管我实际上不确定是否有必要 - 文档似乎表明 ax 是唯一受影响的寄存器，这意味着您可以删除 push 和 pops):
get_kbd: push bx
push cx
push dx
xor ax,ax
int 16h
je start
pop dx
pop cx
pop bx
ret
当然，如果你做了所有这些并且你仍然不能低于阈值，那么你就没有什么需要引导代码区中的字符串。您可以轻松地将它们存储在引导代码作为第一步加载的另一个区域。这样，您就可以从引导代码区域中删除 all 字符串，从而节省大约 460 多个字节（可能为加载字符串扇区的代码添加 20 个字节），因此进入 很好在阈值以下。
它是负数，因为 510 - code_size 是负数。您的代码太大，不能作为 MBR 放在一个扇区中。
我注释掉了填充行，并组装了你的文件。生成的二进制文件有 652 个字节长（包括填充后的 2 个字节）。 512 - 650 = -138.
要么对您的程序进行代码高尔夫，使其以更少的代码字节 (Tips for golfing in x86/x64 machine code) 执行相同的操作，要么将其分解为一个引导扇区，在使用 BIOS 引导后从磁盘加载其余代码来电。
对于所有那些长字符串，这里可能没有太多空间可以节省 140 个字节。肯定有大量节省的空间，例如mov ax, 07C0h / add ax, 288 与 mov ax, 07C0h + 288 相比是愚蠢的，所以您可以轻松节省 3 个字节。
见 and How to load kernel or be able to use more space in own bootloader?
Michael Petch 的一般引导加载程序开发技巧 () 如果您想弄乱旧版 BIOS 内容，应该会有所帮助。
您的另一个选择是编写 UEFI 引导加载程序而不是旧版 BIOS，因此您的代码以 32 位或 64 位模式启动。更重要的是，EFI "application" 可以是任何合理的大小，因此固件可以一次加载您的所有代码，而您不必编写代码来加载其自身的其余部分。
此外，您错误地使用了512 - size，这不会在末尾为 MBR 签名留出 2 个字节的空间。 使用510 - ($ - $$)
有关详细信息，请参阅 。
TL;DR : 您的代码和数据太大，与文件最后 2 个字节中的启动签名冲突。下面的代码是一个软盘引导加载程序，它读取第二阶段（您的内核）并将控制权转移给它。提供的 BPB 用于 1.44MiB 软盘。与引导加载程序不同，stage2 将加载到物理地址 0x07e00（在内存中的引导加载程序之后）。这允许您的代码最大为 32.5KiB。如果需要，您的第二阶段可以读取更多扇区。此代码的设计目的是让其他人可以将其用作读取第二阶段并将控制权转移给它的模板。
这个问题实际上已经在您之前的 下得到了解答。关于使用 times 512 - ($ - $$) db 0x00 的填充需要是 510 而不是 512 的警告。答案警告代码和数据过多（超过 512 字节），以及从 [= 获得更好的 error/warnings 的方法144=]关于大小。我的另一个答案中的注释将尺寸问题总结为：
If the file os.bin is more than 512 bytes then you will need to use the BIOS to read more disk sectors into memory manually. The disk reads from a floppy can be done with INT 13h/AH=2h.
未提供的机制（示例）使用 NASM 和 INT 13h/AH=2h 在物理地址 0x07E00 的引导加载程序之后立即将更多磁盘扇区（也称为 stage2）读入内存。代码已被注释，但它有效地做到了：
- 启动代码正确设置了段寄存器，并使用 BIOS 在 DL 寄存器中传递的引导驱动器。这是在我的
中讨论的
- 堆栈位于 0x0000:0x7c00 处的引导加载程序下方。将数据读入 0x7c00 到 0x7dff 以外的内存时，设置自己的堆栈很重要，因为您不知道 BIOS 在哪里设置默认堆栈 (SS:SP)。
- 将自身呈现为带有 BIOS 参数块的 1.44MB 软盘，使其
在真实硬件上启动。
- Stage2 使用从 0x07e00 开始的 INT 13h/AH=2h 一次读取一个扇区。支持错误重试。
- Stage2 完成加载内核后，引导加载程序将控制转移到 0x0000:0x7E00 (
stage2_start) 处的 stage2 代码
- Stage2 可以包含您希望 运行 的代码。您将有 32.5KiB 的 space 来测试您的代码，而不是单个引导扇区（512 字节）的限制。
- Stage2 的磁盘扇区紧跟在磁盘映像中的引导扇区之后。
- 您的 Stage2（内核）代码进入
stage2.asm。 stage2.asm 将 assembled 放入 stage2.bin 并且 os.asm 包含二进制文件 stage2.bin 以便可以确定 stage2 的大小以便将其加载到内存中引导程序。
stage2.asm 必须使用 ORG 0x7e00 因为上面的过程会将此代码加载到 0x7e00，所以必须将 ORG（原点）设置为匹配。- 此引导加载程序会将寄存器 DL 中的原始引导驱动器编号（由 BIOS 传递）传递给阶段 2 中的代码 运行ning。
- 文件
stage2info.inc 定义了常量来确定 stage2 的原点是什么，以及在将控制权转移给 FAR JMP 时应该使用什么段和偏移量。此文件的默认版本假定通过 0x0000:0x7e00 访问 stage2。该文件的替代版本 2 可用于生成 0x07e0:0x0000。后一个版本允许您的代码占用完整的 64kb 段。
代码：
bpb.inc:
jmp boot_start
TIMES 3-($-$$) DB 0x90 ; Support 2 or 3 byte encoded JMPs before BPB.
bpb_disk_info:
; Dos 4.0 EBPB 1.44MB floppy
OEMname: db "mkfs.fat" ; mkfs.fat is what OEMname mkdosfs uses
bytesPerSector: dw 512
sectPerCluster: db 1
reservedSectors: dw 1
numFAT: db 2
numRootDirEntries: dw 224
numSectors: dw 2880
mediaType: db 0xf0
numFATsectors: dw 9
sectorsPerTrack: dw 18
numHeads: dw 2
numHiddenSectors: dd 0
numSectorsHuge: dd 0
driveNum: db 0
reserved: db 0
signature: db 0x29
volumeID: dd 0x2d7e5a1a
volumeLabel: db "NO NAME "
fileSysType: db "FAT12 "
stage2info.inc:
STAGE2_ABS_ADDR equ 0x07e00 ; Physical address of stage2
; Segment and Offset to use to transfer (FAR JMP) control to Stage2
; Segment:Offset = 0x0000:0x7e00
STAGE2_RUN_SEG equ 0x0000
STAGE2_RUN_OFS equ STAGE2_ABS_ADDR
os.asm:
%include "stage2info.inc"
STAGE2_LOAD_SEG equ STAGE2_ABS_ADDR>>4
; Segment to start reading Stage2 into
; right after bootloader
STAGE2_LBA_START equ 1 ; Logical Block Address(LBA) Stage2 starts on
; LBA 1 = sector after boot sector
STAGE2_LBA_END equ STAGE2_LBA_START + NUM_STAGE2_SECTORS
; Logical Block Address(LBA) Stage2 ends at
DISK_RETRIES equ 3 ; Number of times to retry on disk error
bits 16
ORG 0x7c00
; Include a BPB (1.44MB floppy with FAT12) to be more comaptible with USB floppy media
%include "bpb.inc"
boot_start:
xor ax, ax ; DS=SS=ES=0 for stage2 loading
mov ds, ax
mov ss, ax ; Stack at 0x0000:0x7c00
mov sp, 0x7c00
cld ; Set string instructions to use forward movement
; Read Stage2 1 sector at a time until stage2 is completely loaded
load_stage2:
mov [bootDevice], dl ; Save boot drive
mov di, STAGE2_LOAD_SEG ; DI = Current segment to read into
mov si, STAGE2_LBA_START ; SI = LBA that stage2 starts at
jmp .chk_for_last_lba ; Check to see if we are last sector in stage2
.read_sector_loop:
mov bp, DISK_RETRIES ; Set disk retry count
call lba_to_chs ; Convert current LBA to CHS
mov es, di ; Set ES to current segment number to read into
xor bx, bx ; Offset zero in segment
.retry:
mov ax, 0x0201 ; Call function 0x02 of int 13h (read sectors)
; AL = 1 = Sectors to read
int 0x13 ; BIOS Disk interrupt call
jc .disk_error ; If CF set then disk error
.success:
add di, 512>>4 ; Advance to next 512 byte segment (0x20*16=512)
inc si ; Next LBA
.chk_for_last_lba:
cmp si, STAGE2_LBA_END ; Have we reached the last stage2 sector?
jl .read_sector_loop ; If we haven't then read next sector
.stage2_loaded:
mov ax, STAGE2_RUN_SEG ; Set up the segments appropriate for Stage2 to run
mov ds, ax
mov es, ax
; FAR JMP to the Stage2 entry point at physical address 0x07e00
jmp STAGE2_RUN_SEG:STAGE2_RUN_OFS
.disk_error:
xor ah, ah ; Int13h/AH=0 is drive reset
int 0x13
dec bp ; Decrease retry count
jge .retry ; If retry count not exceeded then try again
error_end:
; Unrecoverable error; print drive error; enter infinite loop
mov si, diskErrorMsg ; Display disk error message
call print_string
cli
.error_loop:
hlt
jmp .error_loop
; Function: print_string
; Display a string to the console on display page 0
;
; Inputs: SI = Offset of address to print
; Clobbers: AX, BX, SI
print_string:
mov ah, 0x0e ; BIOS tty Print
xor bx, bx ; Set display page to 0 (BL)
jmp .getch
.repeat:
int 0x10 ; print character
.getch:
lodsb ; Get character from string
test al,al ; Have we reached end of string?
jnz .repeat ; if not process next character
.end:
ret
; Function: lba_to_chs
; Description: Translate Logical block address to CHS (Cylinder, Head, Sector).
; Works for all valid FAT12 compatible disk geometries.
;
; Resources: http://www.ctyme.com/intr/rb-0607.htm
; https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_block_addressing#CHS_conversion
;
; Sector = (LBA mod SPT) + 1
; Head = (LBA / SPT) mod HEADS
; Cylinder = (LBA / SPT) / HEADS
;
; Inputs: SI = LBA
; Outputs: DL = Boot Drive Number
; DH = Head
; CH = Cylinder (lower 8 bits of 10-bit cylinder)
; CL = Sector/Cylinder
; Upper 2 bits of 10-bit Cylinders in upper 2 bits of CL
; Sector in lower 6 bits of CL
;
; Notes: Output registers match expectation of Int 13h/AH=2 inputs
;
lba_to_chs:
push ax ; Preserve AX
mov ax, si ; Copy LBA to AX
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [sectorsPerTrack] ; 32-bit by 16-bit DIV : LBA / SPT
mov cl, dl ; CL = S = LBA mod SPT
inc cl ; CL = S = (LBA mod SPT) + 1
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [numHeads] ; 32-bit by 16-bit DIV : (LBA / SPT) / HEADS
mov dh, dl ; DH = H = (LBA / SPT) mod HEADS
mov dl, [bootDevice] ; boot device, not necessary to set but convenient
mov ch, al ; CH = C(lower 8 bits) = (LBA / SPT) / HEADS
shl ah, 6 ; Store upper 2 bits of 10-bit Cylinder into
or cl, ah ; upper 2 bits of Sector (CL)
pop ax ; Restore scratch registers
ret
; Uncomment these lines if not using a BPB (via bpb.inc)
; numHeads: dw 2 ; 1.44MB Floppy has 2 heads & 18 sector per track
; sectorsPerTrack: dw 18
bootDevice: db 0x00
diskErrorMsg: db "Unrecoverable disk error!", 0
; Pad boot sector to 510 bytes and add 2 byte boot signature for 512 total bytes
TIMES 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55
; Beginning of stage2. This is at 0x7E00 and will allow your stage2 to be 32.5KiB
; before running into problems. DL will be set to the drive number originally
; passed to us by the BIOS.
NUM_STAGE2_SECTORS equ (stage2_end-stage2_start+511) / 512
; Number of 512 byte sectors stage2 uses.
stage2_start:
; Insert stage2 binary here. It is done this way since we
; can determine the size(and number of sectors) to load since
; Size = stage2_end-stage2_start
incbin "stage2.bin"
; End of stage2. Make sure this label is LAST in this file!
stage2_end:
您将所有要测试的代码放在文件 stage2.asm 中，该文件将包含在我的 os.asm 版本中。删除了开头和结尾不必要部分的代码版本是：
stage2.asm
%include "stage2info.inc"
ORG STAGE2_RUN_OFS
BITS 16
start:
; Removed the segment and stack code
call cls
MOV AH, 06h ; Scroll up function
XOR AL, AL ; Clear entire screen
XOR CX, CX ; Upper left corner CH=row, CL=column
MOV DX, 184FH ; lower right corner DH=row, DL=column
MOV BH, 1Eh ; YellowOnBlue
INT 10H
mov si, text_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
cmp al, '1'
je reboot
cmp al, '2'
je shutdown
cmp al, '3'
je about
cmp al, '4'
je message
cmp al, '5'
je shutdown
cmp al, '6'
je credits
jmp $ ; Jump here - infinite loop!
text_string db '|Main Menu| |Smile OS V1.4|',13,10,'1) Reboot',13,10,'2) Shutdown',13,10,'3) About',13,10,'4) Message',13,10,'5) System Halt',13,10,'6) Credits',0
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language. 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful.',13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',13,10,'Press any key to go back!',0
cr_str db '|Credits|',13,10,'Copyright © 2018 Alex~s Software',13,10,'Main Programer: Alex',13,10,'Graphichs: What graphics?',13,10,'Idea: nobody :)',0
reboot:
mov ax, 0
int 19h
shutdown:
mov ax, 0x1000
mov ax, ss
mov sp, 0xf000
mov ax, 0x5307
mov bx, 0x0001
mov cx, 0x0003
int 0x15
credits:
call cls
mov si, cr_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
message:
call cls
mov si, message_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
cls:
pusha
mov ah, 0x00
mov al, 0x03 ; text mode 80x25 16 colours
int 0x10
popa
ret
about:
call cls
mov si, about_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
print_string: ; Routine: output string in SI to screen
mov ah, 0Eh ; int 10h 'print char' function
.repeat:
lodsb ; Get character from string
cmp al, 0
je .done ; If char is zero, end of string
int 10h ; Otherwise, print it
jmp .repeat
.done:
ret
然后您 assemble 并使用这些命令构建磁盘映像1:
# Build stage2 (kernel) FIRST as os.asm will include stage2.bin
nasm -f bin stage2.asm -o stage2.bin
# Build and combine stage1 (boot sector) and stage2 (kernel)
nasm -f bin os.asm -o os.bin
# Build 1.44MB disk image
dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=disk.img conv=notrunc
以 # 开头的行只是注释，不是命令。
截图
主菜单显示为：
信用屏幕显示为：
备注：
1您使用这些包含错误的命令：
nasm os.asm -f bin -o os.bin
dd if=/dev/zero of=os.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=os.img
最后一行应该是 dd if=os.bin of=os.img conv=notrunc，这样 1.44MB 的磁盘映像在写入 os.bin 文件时不会被 运行 覆盖。如果您查看磁盘映像的大小，您可能会发现 不是预期的 1474560。
2另一个 stage2info.inc 文件使用 0x07e0:0x0000 而不是 0x0000:0x7e00 将控制权转移到 stage2:
STAGE2_ABS_ADDR equ 0x07e00 ; Physical address of stage2
; Segment and Offset to use to transfer (FAR JMP) control to Stage2
; Segment:Offset = 0x07e0:0x0000
STAGE2_RUN_SEG equ STAGE2_ABS_ADDR>>4
STAGE2_RUN_OFS equ 0x0000
我正在用汇编语言开发一个操作系统。 在某个时间我从 NASM:
得到这个错误os.asm:113: error: TIMES value -138 is negative
我想把这个项目进行到底。只有这样的错误让我感到绝望！
代码如下：
BITS 16
start:
mov ax, 07C0h ; Set up 4K stack space after this bootloader
add ax, 288 ; (4096 + 512) / 16 bytes per paragraph
mov ss, ax
mov sp, 4096
mov ax, 07C0h ; Set data segment to where we're loaded
mov ds, ax
call cls
MOV AH, 06h ; Scroll up function
XOR AL, AL ; Clear entire screen
XOR CX, CX ; Upper left corner CH=row, CL=column
MOV DX, 184FH ; lower right corner DH=row, DL=column
MOV BH, 1Eh ; YellowOnBlue
INT 10H
mov si, text_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
cmp al, '1'
je reboot
cmp al, '2'
je shutdown
cmp al, '3'
je about
cmp al, '4'
je message
cmp al, '5'
je shutdown
cmp al, '6'
je credits
jmp $ ; Jump here - infinite loop!
text_string db '|Main Menu| |Smile OS V1.4|',13,10,'1) Reboot',13,10,'2) Shutdown',13,10,'3) About',13,10,'4) Message',13,10,'5) System Halt',13,10,'6) Credits',0
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language. 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful.',13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',13,10,'Press any key to go back!',0
cr_str db '|Credits|',13,10,'Copyright © 2018 Alex~s Software',13,10,'Main Programer: Alex',13,10,'Graphichs: What graphics?',13,10,'Idea: nobody :)',0
reboot:
mov ax, 0
int 19h
shutdown:
mov ax, 0x1000
mov ax, ss
mov sp, 0xf000
mov ax, 0x5307
mov bx, 0x0001
mov cx, 0x0003
int 0x15
credits:
call cls
mov si, cr_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
message:
call cls
mov si, message_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
cls:
pusha
mov ah, 0x00
mov al, 0x03 ; text mode 80x25 16 colours
int 0x10
popa
ret
about:
call cls
mov si, about_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
print_string: ; Routine: output string in SI to screen
mov ah, 0Eh ; int 10h 'print char' function
.repeat:
lodsb ; Get character from string
cmp al, 0
je .done ; If char is zero, end of string
int 10h ; Otherwise, print it
jmp .repeat
.done:
ret
times 512 - ($ - $$) db 0
signature dw 0xaa55
为什么Times的值为负数？为什么其他人不会得到同样的错误？ （或者那样）
我用这个：
NASM version 2.14
Oracle VM VirtualBox version 6.0.0_RC1
rawwrite dd for windows version 0.5.
编译：
nasm os.asm -f bin -o os.bin
dd if=/dev/zero of=os.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=os.img
因为你的行：
times 512 - ($ - $$) db 0
意味着用零填充 512 字节内存块的其余部分，很可能您 已经 超出了该内存块（大约 138 字节）。您可能只需要缩短代码（或使其中一些字符串不那么冗长）以使其适合。
我的建议是从 about_string 开始，这似乎 way 不必要。删除（相当自私的）" 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful." 将是一个好的开始，因为它可以节省 93 个字节。此外，以一些额外的代码字节为代价，您可以删除重复的 "Press any key to go back!"（前导和尾随 CRLF).
这可以通过类似的方式完成：
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language.'
any_key db 13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',0
然后可以用完全相同的方式打印 about 字符串（因为 about_string 没有终止符 0 因此也会打印 any_key）但是消息字符串会变成两步操作：
mov si, message_str --> mov si, message_str
call print_string call print_string
mov si, any_key
call print_string
这将再节省大约 20 个字节，为您节省 138 个字节中的大约 113 个字节。
除此之外，似乎还有一些小事可以节省很少的 space，例如转换：
mov ah, 0x00
mov al, 0x03
进入：
mov ax, 0x0003
或将键输入重构为一个函数（这也会使您的堆栈保持平衡，这是您当前的代码似乎没有做的事情，尽管我实际上不确定是否有必要 - 文档似乎表明 ax 是唯一受影响的寄存器，这意味着您可以删除 push 和 pops):
get_kbd: push bx
push cx
push dx
xor ax,ax
int 16h
je start
pop dx
pop cx
pop bx
ret
当然，如果你做了所有这些并且你仍然不能低于阈值，那么你就没有什么需要引导代码区中的字符串。您可以轻松地将它们存储在引导代码作为第一步加载的另一个区域。这样，您就可以从引导代码区域中删除 all 字符串，从而节省大约 460 多个字节（可能为加载字符串扇区的代码添加 20 个字节），因此进入 很好在阈值以下。
它是负数，因为 510 - code_size 是负数。您的代码太大，不能作为 MBR 放在一个扇区中。
我注释掉了填充行，并组装了你的文件。生成的二进制文件有 652 个字节长（包括填充后的 2 个字节）。 512 - 650 = -138.
要么对您的程序进行代码高尔夫，使其以更少的代码字节 (Tips for golfing in x86/x64 machine code) 执行相同的操作，要么将其分解为一个引导扇区，在使用 BIOS 引导后从磁盘加载其余代码来电。
对于所有那些长字符串，这里可能没有太多空间可以节省 140 个字节。肯定有大量节省的空间，例如mov ax, 07C0h / add ax, 288 与 mov ax, 07C0h + 288 相比是愚蠢的，所以您可以轻松节省 3 个字节。
见
Michael Petch 的一般引导加载程序开发技巧 (
您的另一个选择是编写 UEFI 引导加载程序而不是旧版 BIOS，因此您的代码以 32 位或 64 位模式启动。更重要的是，EFI "application" 可以是任何合理的大小，因此固件可以一次加载您的所有代码，而您不必编写代码来加载其自身的其余部分。
此外，您错误地使用了512 - size，这不会在末尾为 MBR 签名留出 2 个字节的空间。 使用510 - ($ - $$)
有关详细信息，请参阅
TL;DR : 您的代码和数据太大，与文件最后 2 个字节中的启动签名冲突。下面的代码是一个软盘引导加载程序，它读取第二阶段（您的内核）并将控制权转移给它。提供的 BPB 用于 1.44MiB 软盘。与引导加载程序不同，stage2 将加载到物理地址 0x07e00（在内存中的引导加载程序之后）。这允许您的代码最大为 32.5KiB。如果需要，您的第二阶段可以读取更多扇区。此代码的设计目的是让其他人可以将其用作读取第二阶段并将控制权转移给它的模板。
这个问题实际上已经在您之前的 times 512 - ($ - $$) db 0x00 的填充需要是 510 而不是 512 的警告。答案警告代码和数据过多（超过 512 字节），以及从 [= 获得更好的 error/warnings 的方法144=]关于大小。我的另一个答案中的注释将尺寸问题总结为：
If the file os.bin is more than 512 bytes then you will need to use the BIOS to read more disk sectors into memory manually. The disk reads from a floppy can be done with INT 13h/AH=2h.
未提供的机制（示例）使用 NASM 和 INT 13h/AH=2h 在物理地址 0x07E00 的引导加载程序之后立即将更多磁盘扇区（也称为 stage2）读入内存。代码已被注释，但它有效地做到了：
- 启动代码正确设置了段寄存器，并使用 BIOS 在 DL 寄存器中传递的引导驱动器。这是在我的
- 堆栈位于 0x0000:0x7c00 处的引导加载程序下方。将数据读入 0x7c00 到 0x7dff 以外的内存时，设置自己的堆栈很重要，因为您不知道 BIOS 在哪里设置默认堆栈 (SS:SP)。
- 将自身呈现为带有 BIOS 参数块的 1.44MB 软盘，使其
- Stage2 使用从 0x07e00 开始的 INT 13h/AH=2h 一次读取一个扇区。支持错误重试。
- Stage2 完成加载内核后，引导加载程序将控制转移到 0x0000:0x7E00 (
stage2_start) 处的 stage2 代码
- Stage2 可以包含您希望 运行 的代码。您将有 32.5KiB 的 space 来测试您的代码，而不是单个引导扇区（512 字节）的限制。
- Stage2 的磁盘扇区紧跟在磁盘映像中的引导扇区之后。
- 您的 Stage2（内核）代码进入
stage2.asm。stage2.asm将 assembled 放入stage2.bin并且os.asm包含二进制文件stage2.bin以便可以确定 stage2 的大小以便将其加载到内存中引导程序。 stage2.asm必须使用ORG 0x7e00因为上面的过程会将此代码加载到 0x7e00，所以必须将 ORG（原点）设置为匹配。- 此引导加载程序会将寄存器 DL 中的原始引导驱动器编号（由 BIOS 传递）传递给阶段 2 中的代码 运行ning。
- 文件
stage2info.inc定义了常量来确定 stage2 的原点是什么，以及在将控制权转移给 FAR JMP 时应该使用什么段和偏移量。此文件的默认版本假定通过 0x0000:0x7e00 访问 stage2。该文件的替代版本 2 可用于生成 0x07e0:0x0000。后一个版本允许您的代码占用完整的 64kb 段。
代码：
bpb.inc:
jmp boot_start
TIMES 3-($-$$) DB 0x90 ; Support 2 or 3 byte encoded JMPs before BPB.
bpb_disk_info:
; Dos 4.0 EBPB 1.44MB floppy
OEMname: db "mkfs.fat" ; mkfs.fat is what OEMname mkdosfs uses
bytesPerSector: dw 512
sectPerCluster: db 1
reservedSectors: dw 1
numFAT: db 2
numRootDirEntries: dw 224
numSectors: dw 2880
mediaType: db 0xf0
numFATsectors: dw 9
sectorsPerTrack: dw 18
numHeads: dw 2
numHiddenSectors: dd 0
numSectorsHuge: dd 0
driveNum: db 0
reserved: db 0
signature: db 0x29
volumeID: dd 0x2d7e5a1a
volumeLabel: db "NO NAME "
fileSysType: db "FAT12 "
stage2info.inc:
STAGE2_ABS_ADDR equ 0x07e00 ; Physical address of stage2
; Segment and Offset to use to transfer (FAR JMP) control to Stage2
; Segment:Offset = 0x0000:0x7e00
STAGE2_RUN_SEG equ 0x0000
STAGE2_RUN_OFS equ STAGE2_ABS_ADDR
os.asm:
%include "stage2info.inc"
STAGE2_LOAD_SEG equ STAGE2_ABS_ADDR>>4
; Segment to start reading Stage2 into
; right after bootloader
STAGE2_LBA_START equ 1 ; Logical Block Address(LBA) Stage2 starts on
; LBA 1 = sector after boot sector
STAGE2_LBA_END equ STAGE2_LBA_START + NUM_STAGE2_SECTORS
; Logical Block Address(LBA) Stage2 ends at
DISK_RETRIES equ 3 ; Number of times to retry on disk error
bits 16
ORG 0x7c00
; Include a BPB (1.44MB floppy with FAT12) to be more comaptible with USB floppy media
%include "bpb.inc"
boot_start:
xor ax, ax ; DS=SS=ES=0 for stage2 loading
mov ds, ax
mov ss, ax ; Stack at 0x0000:0x7c00
mov sp, 0x7c00
cld ; Set string instructions to use forward movement
; Read Stage2 1 sector at a time until stage2 is completely loaded
load_stage2:
mov [bootDevice], dl ; Save boot drive
mov di, STAGE2_LOAD_SEG ; DI = Current segment to read into
mov si, STAGE2_LBA_START ; SI = LBA that stage2 starts at
jmp .chk_for_last_lba ; Check to see if we are last sector in stage2
.read_sector_loop:
mov bp, DISK_RETRIES ; Set disk retry count
call lba_to_chs ; Convert current LBA to CHS
mov es, di ; Set ES to current segment number to read into
xor bx, bx ; Offset zero in segment
.retry:
mov ax, 0x0201 ; Call function 0x02 of int 13h (read sectors)
; AL = 1 = Sectors to read
int 0x13 ; BIOS Disk interrupt call
jc .disk_error ; If CF set then disk error
.success:
add di, 512>>4 ; Advance to next 512 byte segment (0x20*16=512)
inc si ; Next LBA
.chk_for_last_lba:
cmp si, STAGE2_LBA_END ; Have we reached the last stage2 sector?
jl .read_sector_loop ; If we haven't then read next sector
.stage2_loaded:
mov ax, STAGE2_RUN_SEG ; Set up the segments appropriate for Stage2 to run
mov ds, ax
mov es, ax
; FAR JMP to the Stage2 entry point at physical address 0x07e00
jmp STAGE2_RUN_SEG:STAGE2_RUN_OFS
.disk_error:
xor ah, ah ; Int13h/AH=0 is drive reset
int 0x13
dec bp ; Decrease retry count
jge .retry ; If retry count not exceeded then try again
error_end:
; Unrecoverable error; print drive error; enter infinite loop
mov si, diskErrorMsg ; Display disk error message
call print_string
cli
.error_loop:
hlt
jmp .error_loop
; Function: print_string
; Display a string to the console on display page 0
;
; Inputs: SI = Offset of address to print
; Clobbers: AX, BX, SI
print_string:
mov ah, 0x0e ; BIOS tty Print
xor bx, bx ; Set display page to 0 (BL)
jmp .getch
.repeat:
int 0x10 ; print character
.getch:
lodsb ; Get character from string
test al,al ; Have we reached end of string?
jnz .repeat ; if not process next character
.end:
ret
; Function: lba_to_chs
; Description: Translate Logical block address to CHS (Cylinder, Head, Sector).
; Works for all valid FAT12 compatible disk geometries.
;
; Resources: http://www.ctyme.com/intr/rb-0607.htm
; https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_block_addressing#CHS_conversion
;
; Sector = (LBA mod SPT) + 1
; Head = (LBA / SPT) mod HEADS
; Cylinder = (LBA / SPT) / HEADS
;
; Inputs: SI = LBA
; Outputs: DL = Boot Drive Number
; DH = Head
; CH = Cylinder (lower 8 bits of 10-bit cylinder)
; CL = Sector/Cylinder
; Upper 2 bits of 10-bit Cylinders in upper 2 bits of CL
; Sector in lower 6 bits of CL
;
; Notes: Output registers match expectation of Int 13h/AH=2 inputs
;
lba_to_chs:
push ax ; Preserve AX
mov ax, si ; Copy LBA to AX
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [sectorsPerTrack] ; 32-bit by 16-bit DIV : LBA / SPT
mov cl, dl ; CL = S = LBA mod SPT
inc cl ; CL = S = (LBA mod SPT) + 1
xor dx, dx ; Upper 16-bit of 32-bit value set to 0 for DIV
div word [numHeads] ; 32-bit by 16-bit DIV : (LBA / SPT) / HEADS
mov dh, dl ; DH = H = (LBA / SPT) mod HEADS
mov dl, [bootDevice] ; boot device, not necessary to set but convenient
mov ch, al ; CH = C(lower 8 bits) = (LBA / SPT) / HEADS
shl ah, 6 ; Store upper 2 bits of 10-bit Cylinder into
or cl, ah ; upper 2 bits of Sector (CL)
pop ax ; Restore scratch registers
ret
; Uncomment these lines if not using a BPB (via bpb.inc)
; numHeads: dw 2 ; 1.44MB Floppy has 2 heads & 18 sector per track
; sectorsPerTrack: dw 18
bootDevice: db 0x00
diskErrorMsg: db "Unrecoverable disk error!", 0
; Pad boot sector to 510 bytes and add 2 byte boot signature for 512 total bytes
TIMES 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55
; Beginning of stage2. This is at 0x7E00 and will allow your stage2 to be 32.5KiB
; before running into problems. DL will be set to the drive number originally
; passed to us by the BIOS.
NUM_STAGE2_SECTORS equ (stage2_end-stage2_start+511) / 512
; Number of 512 byte sectors stage2 uses.
stage2_start:
; Insert stage2 binary here. It is done this way since we
; can determine the size(and number of sectors) to load since
; Size = stage2_end-stage2_start
incbin "stage2.bin"
; End of stage2. Make sure this label is LAST in this file!
stage2_end:
您将所有要测试的代码放在文件 stage2.asm 中，该文件将包含在我的 os.asm 版本中。删除了开头和结尾不必要部分的代码版本是：
stage2.asm
%include "stage2info.inc"
ORG STAGE2_RUN_OFS
BITS 16
start:
; Removed the segment and stack code
call cls
MOV AH, 06h ; Scroll up function
XOR AL, AL ; Clear entire screen
XOR CX, CX ; Upper left corner CH=row, CL=column
MOV DX, 184FH ; lower right corner DH=row, DL=column
MOV BH, 1Eh ; YellowOnBlue
INT 10H
mov si, text_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
cmp al, '1'
je reboot
cmp al, '2'
je shutdown
cmp al, '3'
je about
cmp al, '4'
je message
cmp al, '5'
je shutdown
cmp al, '6'
je credits
jmp $ ; Jump here - infinite loop!
text_string db '|Main Menu| |Smile OS V1.4|',13,10,'1) Reboot',13,10,'2) Shutdown',13,10,'3) About',13,10,'4) Message',13,10,'5) System Halt',13,10,'6) Credits',0
about_string db '|About|',13,10,'Smile OS is a console based operating system in assembly language. 8 hours of intense work done by Alex~s Software. Many errors but solved and very successful.',13,10,'Press any key to go back!',0
message_str db '|Message|',10,13,'Hello, World!',13,10,'Press any key to go back!',0
cr_str db '|Credits|',13,10,'Copyright © 2018 Alex~s Software',13,10,'Main Programer: Alex',13,10,'Graphichs: What graphics?',13,10,'Idea: nobody :)',0
reboot:
mov ax, 0
int 19h
shutdown:
mov ax, 0x1000
mov ax, ss
mov sp, 0xf000
mov ax, 0x5307
mov bx, 0x0001
mov cx, 0x0003
int 0x15
credits:
call cls
mov si, cr_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
message:
call cls
mov si, message_str ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
cls:
pusha
mov ah, 0x00
mov al, 0x03 ; text mode 80x25 16 colours
int 0x10
popa
ret
about:
call cls
mov si, about_string ; Put string position into SI
call print_string ; Call our string-printing routine
push bx ;push registers
push cx
push dx
mov ah,0h
int 16h
je start
print_string: ; Routine: output string in SI to screen
mov ah, 0Eh ; int 10h 'print char' function
.repeat:
lodsb ; Get character from string
cmp al, 0
je .done ; If char is zero, end of string
int 10h ; Otherwise, print it
jmp .repeat
.done:
ret
然后您 assemble 并使用这些命令构建磁盘映像1:
# Build stage2 (kernel) FIRST as os.asm will include stage2.bin
nasm -f bin stage2.asm -o stage2.bin
# Build and combine stage1 (boot sector) and stage2 (kernel)
nasm -f bin os.asm -o os.bin
# Build 1.44MB disk image
dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=disk.img conv=notrunc
以 # 开头的行只是注释，不是命令。
截图
主菜单显示为：
信用屏幕显示为：
备注：
1您使用这些包含错误的命令：
nasm os.asm -f bin -o os.bin
dd if=/dev/zero of=os.img bs=1024 count=1440
dd if=os.bin of=os.img
最后一行应该是 dd if=os.bin of=os.img conv=notrunc，这样 1.44MB 的磁盘映像在写入 os.bin 文件时不会被 运行 覆盖。如果您查看磁盘映像的大小，您可能会发现 不是预期的 1474560。
2另一个 stage2info.inc 文件使用 0x07e0:0x0000 而不是 0x0000:0x7e00 将控制权转移到 stage2:
STAGE2_ABS_ADDR equ 0x07e00 ; Physical address of stage2
; Segment and Offset to use to transfer (FAR JMP) control to Stage2
; Segment:Offset = 0x07e0:0x0000
STAGE2_RUN_SEG equ STAGE2_ABS_ADDR>>4
STAGE2_RUN_OFS equ 0x0000