harib16a:
这一部分，我们在系统中实现读取文件内容的命令type。在windows中，输入“type 文件名”，在Linux中，输入“cat 文件名”都可以显示文件的内容。我们先来看看如何读取文件本身的内容。这一节的前面部分，笔者花了大量篇幅去寻找文件内容在内存中的位置得到了以下规律：
1、clustno 表示文件从哪个扇区开始放:
- HARIBOTE.SYS 02 00 -> clustno = 0x0002:0x004200
- IPL10.NAS 39 00 -> clustno = 0x0039:0x00b000
- MAKE.BAT 3F 00 -> clustno = 0x003F :0x00bc00
2、磁盘映像中的地址 = clustno * 512 +0x003e00
好了接下来我们修改CMD任务中的内容
void console_task(struct SHEET *sheet, unsigned int memtotal)
{ //.....
char s[], cmdline[], *p;
//.....
for (;;) {
//.....
} else if (cmdline[] == 't' && cmdline[] == 'y' && cmdline[] == 'p' &&
cmdline[] == 'e' && cmdline[] == ' ') {
/* type命令 */
/* 准备文件名 */
for (y = ; y < ; y++) {
s[y] = ' ';
}
y = ;
for (x = ; y < && cmdline[x] != ; x++) {//从cmdline[30]的第5个字符开始，将文件名写到数组s中
if (cmdline[x] == '.' && y <= ) {
y = ;
} else {
s[y] = cmdline[x];
if ('a' <= s[y] && s[y] <= 'z') {
/* 将小写字母换成大写字母，因为镜像中写的文件信息都是大写字母 */
s[y] -= 0x20;
}
y++;
}
}
/* 寻找文件 */
for (x = ; x < ; ) { //在224个文件段信息里面找
if (finfo[x].name[] == 0x00) { //第一字节为0x00，表示这一段不包含文件信息
break;
}
if ((finfo[x].type & 0x18) == ) {//包含信息
for (y = ; y < ; y++) { //该段的文件名信息和S数组比较
if (finfo[x].name[y] != s[y]) {
goto type_next_file; //不想等，不是这个文件，
}
}
break; /* 找不到文件 */
}
type_next_file: //继续往下找
x++;
}
if (x < && finfo[x].name[] != 0x00) {
/* 找到文件的情况，x为文件的段号 */
y = finfo[x].size; //文件的大小
//文件内容在内存中的位置
p = (char *) (finfo[x].clustno * + 0x003e00 + ADR_DISKIMG);
cursor_x = ; //用来记录是否到达行尾，行首初始化为8
for (x = ; x < y; x++) {
/* 逐字输出 */
s[] = p[x];
s[] = ;
putfonts8_asc_sht(sheet, cursor_x, cursor_y, COL8_FFFFFF, COL8_000000, s, );
cursor_x += ;
if (cursor_x == + ) { //到达最右端后换行
cursor_x = ;
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);//换行
}
}
} else {
/* 没有找到文件的情况，输出提示信息File not found.换行 */
putfonts8_asc_sht(sheet, , cursor_y, COL8_FFFFFF, COL8_000000, "File not found.", );
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
//.....
}
}
harib16b：
我们发现系统中的type命令无法对制表符、换行、回车进行相应的操作和处理；笔者首先给出了这三个特殊字符的字符编码，接着Windows和Linux中的换行符进行了比较，最后作者决定用以下编码来表示这三个特殊字符:
- 0x09......制表符：这里设定4个空格的长度为一个制表符
- 0x0a......换行符：换行
- 0x0d......回车符：忽略
按照上述字符编码，修改CMD任务:
void console_task(struct SHEET *sheet, unsigned int memtotal)
{ //.....
for (;;) {
//.....
} else if (strncmp(cmdline, "type ", ) == ) { //只比较前面的5个字符
//......
if (s[] == 0x09) { /* 制表符 */
for (;;) {
putfonts8_asc_sht(sheet, cursor_x, cursor_y, COL8_FFFFFF, COL8_000000, " ", );
cursor_x += ;
if (cursor_x == + ) {
cursor_x = ;
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
if (((cursor_x - ) & 0x1f) == ) {//CMD窗口宽度为8个像素笔者规定的一个制表符是4个字符，因此是32个像素的值
break; /* 被32整除break */
}
}
} else if (s[] == 0x0a) { /* 换行 */
cursor_x = ;
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
} else if (s[] == 0x0d) { /* 回车 */
/* 这里暂时不进行任何操作 */
} else { /* 按照一般的字符进行显示操作 */
putfonts8_asc_sht(sheet, cursor_x, cursor_y, COL8_FFFFFF, COL8_000000, s, );
cursor_x += ;
if (cursor_x == + ) {
cursor_x = ;
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
}
}
}
//.....
}
}
harib16c：
type命令有时无法正确显示文件的内容。而且如果文件大小超过了512字节，也会出现问题。怎么存储大于512字节的内容呢？我们来看看FAT和clustno.
FAT（file allocation table)：文件分配表，用来记录文件在磁盘中存放位置的表。它位于从0柱面、0磁头、2扇区开始的9个扇区中，在磁盘映像中相当于0x000200-0x0013ff。微软已经对这个FAT进行了压缩，我们将数据以3个字节为一组进行解压缩：规则如下：ab ce ef ->dab efc；微软将FAT看作是很重要的磁盘信息，为此在磁盘中放了两份FAT：0x000200-0x0013ff和0x001400-0x0025ff。
clustno：表示文件从哪个扇区开始放
- HARIBOTE.SYS 02 00 -> clustno = 0x0002:0x004200
- IPL10.NAS 39 00 -> clustno = 0x0039:0x00b000
- MAKE.BAT 3F 00 -> clustno = 0x003F:0x00bc00
以HARIBOTE.SYS为例，读取文件内容顺序如下
1、clustno = 0x0002;读取从clustno * 512 +0x003e00开始的512字节的内容
2、clustno = FAT(clustno) = 3;读取从clustno * 512 +0x003e00开始的512字节的内容
3、clustno = FAT(clustno) = 4;读取从clustno * 512 +0x003e00开始的512字节的内容
4、依次类推，直到clustno = FAT(clustno) = （FF8-FFF）表示文件尾部
我们根据上面的原理和信息来写程序
void console_task(struct SHEET *sheet, unsigned int memtotal)
{ //......
int *fat = (int *) memman_alloc_4k(memman, * );
//将FAT信息解压缩到fat数组中。。。
file_readfat(fat, (unsigned char *) (ADR_DISKIMG + 0x000200));
for (;;) {
//.......
else if (strncmp(cmdline, "type ", ) == ) { //type命令
//......
if (x < && finfo[x].name[] != 0x00) { //第x段有文件信息
p = (char *) memman_alloc_4k(memman, finfo[x].size);//分配一块和文件大小相同的内存p
//file_loadfile将文件中的内容都入到上面分配的内存中
file_loadfile(finfo[x].clustno, finfo[x].size, p, fat, (char *) (ADR_DISKIMG + 0x003e00));
cursor_x = ; //接下来和以前的一样，只不过这里要显示的文件内容都在数组P中
for (y = ; y < finfo[x].size; y++) { //遍历文件（大小为finfo[x].size）
s[] = p[y];
s[] = ;
//.....
//这里处理特殊字符，制表符，换行，回车（看一部分）！
}
memman_free_4k(memman, (int) p, finfo[x].size);//用完了之后把分配的内存p释放掉
}
//......
}
} void file_readfat(int *fat, unsigned char *img){ //将FAT信息解压缩到fat中|规则如下：ab ce ef ->dab efc
int i, j = ;
for (i = ; i < ; i += ) {
fat[i + ] = (img[j + ] | img[j + ] << ) & 0xfff;
fat[i + ] = (img[j + ] >> | img[j + ] << ) & 0xfff;
j += ;
}
return;
} void file_loadfile(int clustno, int size, char *buf, int *fat, char *img)
{ //将文件的内容都写到分配的内存中buf
int i;
for (;;) {
if (size <= ) {
for (i = ; i < size; i++) {
buf[i] = img[clustno * + i];
}
break;
}
for (i = ; i < ; i++) {
buf[i] = img[clustno * + i];
}
size -= ;
buf += ;
clustno = fat[clustno];
}
return;
}
harib16d:
我们到这里发现代码量已经比较大了，读起来比较吃力，下面我们来对代码进行一下整理：
- 窗口相关函数->winsows.c
- 命令行窗口相关函数->console.c
- 文件相关的函数->
整理后，工程代码变得清晰了很多，虽然内容没有什么变化。
harib16e:
前面我们已经能够读取文件的内容了，下面我们要尝试着运行应用程序。我们从下面最简单的开始，将下面四行汇编代码保存为hlt.nas，接着用nask进行汇编，生成hlt.hrb(就是haribote的缩写，这里我们用了自己定义的扩展名.hrb）。之后将hlt.hrb写到镜像中，再用前面编写的file_loadfile将hlt.hrb的内容放到一个大小相等的临时变量中p中（相当于一个缓冲区），接着把这个临时变量p加载到GDT的某个段中，最后调用farjmp()执行GDT中这个段中的程序hlt.hrb。怎么样，原理是不是很容易，下面我们看看代码具体怎么做的。
;hlt.nas 4行的汇编代码，我们将要汇编的源程序
[BITS ]
fin:
HLT
JMP fin
void console_task(struct SHEET *sheet, unsigned int memtotal)
{ //.....
for(;;)
{ //....
else if (strcmp(cmdline, "hlt") == ) {
/* 接收到了hlt字符串 */
for (y = ; y < ; y++) {
s[y] = ' ';//s初始化
}
s[] = 'H';
s[] = 'L';
s[] = 'T';
s[] = 'H';
s[] = 'R';
s[] = 'B';
for (x = ; x < ; ) {
if (finfo[x].name[] == 0x00) {
break; //找到第一个没有文件信息的片段（片段号退出时为X）
}
if ((finfo[x].type & 0x18) == ) { //有文件信息的片段
for (y = ; y < ; y++) {
if (finfo[x].name[y] != s[y]) {//文件不是hlt.hrb文件
goto hlt_next_file; //跳转
}
}
break; /* 文件是hlt.hrb文件，BREAK */
}
hlt_next_file://这里继续循环，找下一个文件是不是hlt.hrb
x++;
}
if (x < && finfo[x].name[] != 0x00) {
/* 找到了hlt.hrb */
p = (char *) memman_alloc_4k(memman, finfo[x].size);//分配一块和文件hlt.hrb大小相同的内存p
//把这块内存写到GDT的1003号中（这里一般是空闲的，可以写东西
file_loadfile(finfo[x].clustno, finfo[x].size, p, fat, (char *) (ADR_DISKIMG + 0x003e00));
set_segmdesc(gdt + , finfo[x].size - , (int) p, AR_CODE32_ER);
farjmp(, * ); //任务切换，这里会加载TR寄存器到GDT的1003号，执行
memman_free_4k(memman, (int) p, finfo[x].size); //执行完成后，释放掉内存p
} else {
/* 没有找打文件hlt.hrb，输出提升信息 "File not found."*/
putfonts8_asc_sht(sheet, , cursor_y, COL8_FFFFFF, COL8_000000, "File not found.", );
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
cursor_y = cons_newline(cursor_y, sheet);
}
//.....
}
}