Frage zu Register in x86 Prozessoren

Das sind Segmentregister.

"In real mode the registers CS, DS, SS, and ES point to the currently 
used program code segment (CS), the current data segment (DS), the 
current stack segment (SS), and one extra segment determined by the 
programmer (ES)."

http://en.wikipedia.org/wiki/X86_memory_segmentation

ok danke, aber was nützt es, wenn ich das Datasegment und das 
Extrasegment an die gleiche Adresse lege?

Zwingt dich niemand dazu. Hängt davon ab, was du machen willst.

Wenn du auf eine Speicheradresse zugreifst, dann wird die physikalische 
Adresse aus Segment und Adresse berechnet. Das Segment wird um 4 Bits 
nach links geshiftet und die Adresse hinzuaddiert.

Du kannst es dir auch so vorstellen, dass der Arbeitsspeicher aus 
Segmenten besteht, wovon jedes 16 Byte groß ist.
Segment 0x0000 - 16 Byte
Segment 0x0001 - 16 Byte
usw.

Jetzt können sich die Bereiche aber überlappen, da du ja auch 16 Bit 
Adressen hast. Segment 0x0000 mit Adresse 0x0010 zeigt auf den selben 
Speicherbereich wie Segment 0x0001 mit Adresse 0x0000.

Und etwas Hintergrundwissen:
Das BIOS lädt den Bootsector oder den MBR an die Adresse 0x7C00. Wenn in 
deinem Assemblercode des BS oder MBR Variablen sind, z.B. das 5. Byte, 
dann müsstest du immer die Adresse 0x7C00 mit verrechnen - 5. Byte wird 
zu Adresse 0x7C05. Setzt du dagegen das Segmentregister auf 0x07C0, dann 
kannst du das 5. Byte auch mit Adresse 5 adressieren.

DS ist das Segmentregister für Datenzugriffe (Read/Write), CS für 
Codezugriffe(Wird also mit dem IP verrechnet) und ES für Extrzugriffe 
(Benötigt bei z.B. CMPS).

Und gibt es irgendwo eine Liste mit den Regsitern, die nach dem Booten 
gefüllt werden müssen? Also so etwas ähnliches wie der Start von jedem 
Kernel.

ok danke, ich glaub den Ansatz habe ich verstanden! :)

Noch eine Frage:
Im nächsten Schritt soll eine Trennung zwischen Bootloader und Kernel 
stattfinden. Dazu muss ja die Startadresse des Kernels verändert werden. 
Im ersten Teil des Tutorials war sie ja 0x07C0. Jedoch soll sie jetzt 
auf 0x7C00 gesetzt werden. Mach man das nur, um den Bootloader mehr 
Platz zu geben?

Gegenfrage:
Für einen Kurzen Moment muss Bootloader und Kernel gleichzeitig im RAM 
stehen. Geht das, wenn beide auf derselben Adresse liegen?

oh ok danke! :)

Bei Adressierung z.B. DS:SI ist 0000:7C00 die gleiche Adresse wie 
07C0:0000 wenn ich mich nicht irre. Meine DOS-Assembler-Programmierung 
ist leider schon eine Weile her.

Moment, ich blick immer noch nicht durch. Am Anfang war Bootloader und 
Kernel in der selben Datei. Da war der Anfang bei 0c07C0. Jetzt sollte 
der Anfang des Bootloaders aber bei 0x7C00 und der des Kernel bei 0x1000 
sein. Das macht irgendwie keinen Sinn, oder?

@Magic_smoke

aber es wird immer nur das Register DS beschrieben, nie das Register SI.

oh... Im Bootloader Sourcecode wird nicht so gearbeitet:
mov AX, 0x07C0
mov DS, AX

sondern so:
org 0x7C00

macht das einen Unterschied?

Ja, das macht einen Unterschied.

DS=0x07C0 => Adresse 0x0000

org 0x7C00 weist den Assembler an, sich den Dateianfang an Adresse 
0x7C00 zu denken. Daraus würde dann DS=0x0000 und Adresse=0x7C00 
ergeben.

Ah ok.

Dann noch eine letzte Frage ;)

Was macht dieser Befehl hier (ich weiß nicht mal den Ansatz):

mov [bootdrive], dl
call load_kernel

load_kernel:

mov dl,[bootdrive]
    xor ax, ax
    int 0x13
    jc load_kernel

xor AX,AX Setzt AX auf 0, nur "schneller und kürzer" als ein MOV :)

INT 13 Ruft INT 13 auf, das sind BIOS-Funktionen :)

INT 13 mit AX==0: "Reset Drive Status".

http://en.wikipedia.org/wiki/INT_13H#INT_13h_AH.3D00h:_Reset_Disk_Drive

jc load_kernel: Wenn Fehler: Gleich nochmal...

Für den Prozessor nicht.

Bei .EXE-Dateien ist im Header auch eine Einsprungadresse in das 
Programm angegeben. DOS lädt die Datei also ins RAM und springt dann an 
diese Adresse. .COM-Dateien haben das nicht, die werden ins RAM geladen 
und immer bei CS:0100 angesprungen. CS ist immer variabel, da das 
Programm keinen Einfluß darauf hat, an welche Stelle im RAM es geladen 
wird.

Die x86-Prozessoren können nur bestimmte (nicht-Segment) Register zur 
Adressierung nutzen. Beispielsweise DS:SI, ES:DI, CS:IP, SS:SP.
Was nicht geht ist z.B. DS:AX, CS:CX oder AX:BX.

Ok danke! Soweit verstehe ich es.
Nur was macht das
mov dl, [bootdrive]
?

>mov [bootdrive], dl
hier schreibst du den Inhalt von Register dl an die Speicheradresse 
bootdrive. Die [] ist die Intel Syntax, dass das, was dazwischen steht, 
als Adresse aufgefasst werden soll.

>call load_kernel
Hier machst du einen call. Der schreibt die Rücksprungadresse auf den 
Stack und springt an die Adresse load_kernel

>load_kernel:
Das hier weißt den Assembler an, load_kernel mit der Adresse zu 
verknüpfen, die an der Stelle in der Datei vorliegt. Hier ist jetzt ein 
großer Unterschied ob CS=0x07C0 oder org 0x7C00 benutzt wurde.

>mov dl,[bootdrive]
Hier schreibst du den Inhalt des Speichers an Adresse bootdrive zurück 
ins Register dl.

>xor ax, ax
Hiermit setzt du Register ax auf Null. (xor mit sich selbst setzt alle 
Bits auf 0 und braucht bei einem x86er weniger Bytes als mov ax, 0x0000)

>int 0x13
Interrupt 0x13 aufrufen, davor noch die Rücksprungadresse auf den Stack 
legen.

>jc load_kernel
Wenn das Carry Bit gesetzt ist, dann springe zu Adresse load_kernel

Samuel J. schrieb:
> mov dl, [bootdrive]

dasselbe wie jeder andere MOV Befehl, einen Wert Kopieren, nicht MOVen 
...

In diesem Fall: RAM -> Register...

Es lädt DL mit dem Byte an Adresse DS:[bootdrive] wobei bootdrive ein 
irgendwo definierter offset ist.

OK, vielen Dank an alle! :)