[OS] 08. 32 Bit Print

서론

지난 강의를 끝으로 boot sector을 구현했습니다. 이번 강의에서는 32bit protected mode에서 화면에 출력하는 기능을 구현하겠습니다. 해당 Github 강의는 다음과 같습니다.

https://github.com/cfenollosa/os-tutorial/tree/master/08-32bit-print

cfenollosa/os-tutorial

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이론

32 bit protected mode

Protected 모드는 80286 이후의 인텔 CPU에서 사용하는 Opertating 모드입니다. 32bit protected 모드를 통해 가상 메모리 주소를 사용할 수 있으며 메모리와 하드웨어의 IO보호 기능을 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 다음 페이지를 참고하세요. https://wiki.osdev.org/Protected_Mode

VGA Memory

이번 강의부터는 BIOS Interrupt를 사용하지 않고 VGA 메모리를 설정해 화면에 문자열을 출력합니다. VGA 메모리는 0xb8000부터 시작하고, VGA 메모리에서는 문자를 2byte로 저장합니다. 2byte는 해당 문자의 ASCII코드와 색 등의 특성을 지니는 byte로 구성돼있습니다. 만약 row행 col열 픽셀에 특정 문자를 출력하고 싶으면 0xb8000 + 2*(row*(화면 세로 크기) + col)에 문자를 지정하면 됩니다.

Assembly 상수 선언

Assembly 에서 상수를 지정하는 방법은 다음과 같습니다.

<상수명> equ <값>

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코드

32bit_print.asm

이번 강의의 코드는 간단해 주석에 모든 설명을 첨부했습니다.

; 32bit protected mode사용 
[bits 32]

; Assembly에서 상수 선언 방법
; VGA 메모리는 0xb8000부터 시작 
VIDEO_MEMORY equ 0xb8000
; 각 문자에 대한 색깔 지정하는 byte
WHITE_ON_BLACK equ 0x0f

print_string_pm:
    pusha
    mov edx, VIDEO_MEMORY

print_string_pm_loop:
    ; [ebx]에 출력할 문자 저장되어 있음
    mov al, [ebx]
    mov ah, WHITE_ON_BLACK

    ; 문자열의 끝인지 확인
    cmp al, 0
    je print_string_pm_done

    ; 출력할 문자와 색 정보 VGA 메모리에 저장
    mov [edx], ax
    ; 문자열에서 다음 문자
    add ebx, 1
    ; VGA 메모리는 2byte 단위로 저장됨 
    add edx, 2

    jmp print_string_pm_loop

print_string_pm_done:
    popa
    ret

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실행 결과

본 강의에서는 아직 해당 코드를 boot loader에서 불러오는 것을 구현하지 않아 실행 결과를 확인할 수 없습니다. 다음 강좌에서 해당 코드를 실행시킬 수 있도록 GDT를 구현해보겠습니다.