16位的 .com C 程序在实模式操作系统下

Question

我一直在开发一个实模式的操作系统，使用汇编语言编写并使用NASM编译成平面的.bin可执行文件。
我希望能够使用C语言编写部分操作系统代码，因此编写了一个实验性质的程序（ctest.c），想要访问一个字符串并打印第一个字符：

void test();

int main() { test(); return 0; }

char msg [] = "Hello World!";

void test() {
    _asm
    {
        mov si, word ptr [msg]
        mov al, [si]
        mov ah, 0eh
        int 10h
    }
    for(;;);
}

我使用 Open Watcom v1.9 编译了这个程序，命令为 wcl ctest.c -lr -l=COM。这将创建一个名为ctest.com的文件。 我使用 NASM 汇编语言编写了内核，并将这个程序加载到0x2010：0x0000，将 DS 和 ES 设置为0x2000:0x0000，然后跳转到0x2010：0x0000。 我以同样的方式调用 NASM 汇编并使用nasm -f bin test.asm -o test.com进行编译。
当我测试操作系统时（使用Bochs），它成功加载了ctest.com，但是打印出了一个与msg[]无关的无意义字符。
有没有人对此有任何建议？ 我认为字符串只是在错误的位置初始化。 我想保持这个操作系统为16位。
谢谢！

- user1112148

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一个 .com 内存映像的前 128 字节包含操作系统数据，类似于 CP/M。DOS 依赖它。接下来的 128 字节包含命令行。执行从 0x100 开始。 - Hans Passant

Answer 1

您正在使用错误的地址。

您可以在0x2000:0x0100处加载并跳转到0x2000:0x0100（不要忘记在此之前设置DS=ES=SS=0x2000和SP=0），或者您可以在0x2000:0x0000处加载（相当于0x1FF0:0x0100，因为0x2000 * 0x10 + 0x0000 = 0x1FF0 * 0x10 + 0x0100 = 0x20000 =实模式下的物理内存地址），并跳转到0x1FF0:0x0100（不要忘记在此之前设置DS=ES=SS=0x1FF0和SP=0）。

这样做的原因是编译的x86代码通常不具有位置独立性，如果您移动它，必须调整代码内部的一些数据偏移量。显然，您没有进行这些调整。在简单情况下，没有什么需要调整的，因此您可以通过错误的地址得逞。 编辑：

实际上，这里还有更多问题：

1. mov si, word ptr [msg] 必须更改为 lea si, byte ptr [msg]，因为您不想将si加载为字符串内部的内容，而是要将其加载为字符串的地址。
2. 启动代码链接到您的程序中的OW受DOS的依赖，并调用DOS函数，而在启动程序时没有DOS函数。请参见如何解决此问题here。

- Alexey Frunze

Answer 2

在MS-DOS下，COM程序被加载到偏移量0x100。我猜Open Watcom也是基于这个假设。建议将COM程序加载到0x2010:0x0100，看看效果如何。

- David Paxson

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我刚刚尝试了一下，但是没有成功。顺便说一下，我正在使用int 13h ah 2来从虚拟软盘中读取扇区。 - user1112148