꿈/희망/절망

부트로더 #3

파일시스템 전혀 생각 안하고 그냥 되는데로 부트로더만 만들다 보니 이런… 처음부터 다시 해야 한다. 아무래도 기본 구조 및 설계는 해 놓고 시작해 놔야 겠다. 그래! 파일시스템. 파일 시스템을 선정 하려고 여기 저기 검색질 해 봤다. 자체 파일 시스템 쓰는곳도 있고 EXT2 , FAT12/16 도 있다. 윈도우에서 개발하니 FAT 시스템으로 가자!! 흠..

FAT 파일 시스템으로 결정하고, 이젠 뭘 해야 하나??

검색질 하니 FAT16 부트로더가 있다. 좋아~ 이걸 참조해서 만들어 보자!! 음.. 이것 역시 플로피 디스크 이미지를 이용한다. 아놔!~ 난 하드디스크 라고!!!!!! ㅠㅠ 참조해서 테스트 하기 어렵겠다..또 검색질 해서 만들어야겠다. 그래 이왕 만드는 김에 FAT16말고 FAT32 파일 시스템으로 가자~~!!! 난 FAT16 같은 오래된 건 싫다고~~~또, 부트로더에 커널 크기 집어 넣는 따위는 하지 말고, 루트 디렉토리에서 파일을 찾아서 로드, 실행 하게끔 깔끔하게 가자~

부트로더 목표

갑자기 하기 싫어진다…뭘 이제 뭘 어떻게 해야 할지 모르겠다…ㅠㅠ

맹붕!!~~~~~~~~

우선, 기존 이미지 파일은 첫 부트로더 기념으로 그냥 묵혀 둬야 겠다. Virtual PC로 새 장치 추가 해서 다른 이미지 하나를 만들었다. 이번엔 test가 아니고 정식으로 만들 생각이니깐 BaramOS 라고 이름을 지었다. 의미 없다. 그냥 지금 하고 있는 이 삽질이 그냥 부질없다고 생각이 들고 이리저리 흔들리는 것 같아 아무 생각 없이 바람 이라고 지었다. 흠.. 생성한 이 BaramOS 이미지 파일을 FAT32 파일 시스템 이용할 생각이니 포맷이나 해 두자. 음.. 어떻게 포맷하지??? 어떻게 포맷하냐고!~~ 검색..검색..

흘… MS-DOS 플로피 디스크 이미지 파일 하나 구해서 그걸로 부팅하고 하드디스크 포맷하란다!!~ 아놔 고대적 유물 같은 그 이미지를 어떻게 구하냐고!!!! 다시 검색..검색..휴~~ 윈도우즈 7 에 VHD 파일을 가상 드라이브로 연결해 주는 기능이 있다고 한다. 다행이다! 

Virtual PC 로 이미지 만들어서….

제어판 –> 관리도구 –> 컴퓨터 관리

디스크 관리 에서 오른쪽 마우스 클릭 하면 VHD 연결 메뉴가 나온다. 선택.

흠. 디스크에 이미지 파일이 들어갔다. 디스크 1 에 파일이 들어간 그림이다.

초기화 안됨 이라고 나오네..이건 모냐.. 흠. 디스크 1에 마우스 올리고 오른쪽 마우스를 클릭해 봤다. 디스크 초기화 라는 메뉴가 있다. 선택해 봤다.

MBR(마스터 부트 레코드) ? 우선 이건 모르겠다. 그냥 확인 눌러 버렸다. 초기화 안됨이 온라인 으로 바뀌었네..흠

또 디스크 포맷 해야 하니 오른쪽 마우스 클릭해본다. 음. 근데 새 단순 볼륨 ???이건 모냐!! 선택해 본다. 아 파티션 잡는 거구나.. 아~ 플로피 디스크에서는 없는 파티션이다… ㅠㅠ 하드 디스크 이미지 이기 때문에 파티션을 잡아줘야 하나 보다. 아 귀찮다..새 단순 볼륨 생성 다음 다음 누르다 보니 파티션 포맷이 나온다.

FAT32 로 포맷 해야 하니, 선택하고 할당 단위?? 그냥 기본값으로 볼륨 레이블은 모르겠다. 그냥 다음.

파티션 생성 되었고 포맷도 다 되었다. 다시 마우스 오른쪽 클릭을 해보니 [파티션을 활성 파티션으로 표시] 메뉴가 있다. 아! 파티션 생성했으니, 활성 파티션으로 만드는 거구나.. 선택했다.

디스크1 에서 오른쪽 클릭 하면 VHD 분리가 있다. 분리시켰다.

뭔일이 생겼나~~ 한번 헥사 뷰어로 볼까??.

음.. 첫번째 섹터에 이상한 데이터가 들어 있다. 문자열들을 보면 파티션 이라는 단어가 보이네?? 이건 모지??? 조금전 생성했던 파티션에 대한 정보인가?? 왜 이게 여기 있지?? 아놔 이거 관련해서 공부좀 해놔야 겠다

부트로더 #1

부트로더를 만들어야 하는데, 어셈블리어 잘 모르는데 난감하다. 몇 번 훑어 본 걸로 만들 수 있을 지 모르겠다. 다른 부트로더를 참조해서 만들어야 겠다. 그래 (ㅠㅠ 나의 영혼이여~~ ) 근데, 부트로더는 어떻게 실행 할까? 라는 궁금증이 생겼다. 자 검색..검색..

음… 대충 컴퓨터가 전원이 켜질 경우 , 저장 매체의 첫 번째 섹터에서 512 바이트를 정해진 메모리에 로딩하고 해당 메모리를 프로그램으로 인식하고 실행한다. 라고 이해했다. 그러니까 첫 번째 섹터 512바이트를 읽어서 그걸 실행한다는 거군. 쉽네. 근데 왜 512바이트지?? 검색..검색.. 흠 못 찾겠다.

자 , 그러면 프로그래밍 한번 해보자!!! 아직, 부트로더 설계도 제대로 잡지 않았는데…음… 흠.

그냥 HELLO 한번 찍어 보자.

   1: mov ax, 0    ; ax 레지스터를 0 으로 초기화 한다.

   2: mov ds, ax   ; ds 세그먼트 레지스터를 0으로 초기화 한다.

   3: mov es, ax   ; es 세그먼트 레지스터를 0으로 초기화 한다.

아직 여기밖에 모르겠다. 화면에 출력하려면 어떻게 하지?? 히유!! 답답하다…또 검색질 하자.

어셈블리어를 이용해서 화면에 글자를 출력하려면 BIOS 인터럽트 를 이용해야 한다고 하네.. 그래 인터럽트 한번 더 뒤져보자.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%94%EC%9D%B4%EC%98%A4%EC%8A%A4_%EC%9D%B8%ED%84%B0%EB%9F%BD%ED%8A%B8_%ED%98%B8%EC%B6%9C 여기에 인터럽트 테이블 모아놓은 게 있네. INT 10h 이용하면 되겠다.

이걸 이용해서 다시 프로그래밍 한다.

	cli				; 인터럽트 발생안되게 설정
	xor ax,ax		; ax 0으로 초기화 한다. ax xor ax 어차피 0이다.
	mov ds, ax		; ds 세그먼트 레지스터를 0 으로 초기화 한다.
	mov es, ax		; es 세그먼트 레지스터를 0 으로 초기화 한다.
	sti				; 인터럽트 발생 설정

	lea si, [HELLO_MSG]	; HELLO_MSG 위치 주소
	call PRINT			; PRINT 함수 호출

	
PRINT:
	pusha				; 모든 레지스터를 스택에 넣는다.
PRINT_LOOP:
	mov al, [si]		; al에 글자 하나 저장한다.
	inc si				; si 주소를 증가한다.
	or al, al			; or 연산. 
	jz PRINT_END		; 문자열 끝이 or 연산이 0 이라면. 종료
	mov ah,0x0E			; ah = 0xE
	int 0x10			; 인터럽트 0x10h
	jmp PRINT_LOOP		; 다음 문자 출력 루프	

PRINT_END:
	popa				;모든 레지스터 스택에서 뺀다.
	ret					;호출 한곳으로 리턴.

HELLO_MSG:
	db "HELLO MY BOOTLOADER", 0x00

자 코드 입력은 했고 , 컴파일 해야지~~~^^

nasm –fbin –o BOOTLOADER BOOTLOADER.ASM

캬~~ 에러도 없다. BOOTLOADER 라는 파일이 생성 되었다.

자 이제 이걸 첫 번째 섹터에 복사해 주면 된다.  아~ 난 가상이미지 파일인데?? 어떻게 이걸 복사하지?? 아놔!!! ..흠…이미지 파일이니까 그냥 이미지 파일 찾아서 해당 첫 번째에다가 복사하면 되나?? 생각 난 김에 해보자!! 근데 이거 원… 가상 이미지 파일 있는 위치를 모르겠네 ㅡㅡ;;;

 자 , vhd 확장자의 이미지 파일을 찾았다. ㅎㅎ 이제 에디터로 불러야지~~. 음… 울트라 에디터로 로딩할 까, Visual Studio 로 로딩 할까?? 아무래도 복사해야 하니 Visual Studio 에서 로딩 해야 할것 같다. 아악!! 128MB 다. 왜 이렇게 크게 만들었을까 ..ㅠㅠ 다시 만들까?? 귀찮다!!! 그냥 읽어 버렷!

깔끔하게 헥사뷰어 로 나온다. 울트라 에디트 보단 이게 좋지~^^ 아 부트로더 도 읽어야지~~Visual Studio에 부트로더 도 읽어 준다. 탭으로 왔다 갔다 하면 편하겠네..부트로더 헥사뷰어에서 코드를 이제 복사한다. 컴퓨터가 512바이트를 읽는다고 했으니, 512바이트를 복사하면 되겠다. 라인이 1f0까지 쭉 내려서 복사한다. 그리고 이미지 파일 헥사뷰어에서 똑같이 1f0 라인까지 선택 후, 붙이기 한다. 그리고 저장.!!!!

긴장된다. Windows Virtual PC 실행해서 가상 컴퓨터 작동해봐야지~~

한참을 기다려도 실행 안된다. 검은 화면…..이미지 파일 첫 부분에 파일 붙이기 하는게 안되는 건가?? 흠.. 인터넷에서 돌아다니는 부트로더로 컴파일 해서 복사, 붙이기 하니 화면이 뜬다. 이미지 파일 첫 부분에 붙이기 하는건 되는건가 보다. 내가 만든 코드는 아니지만 가상 컴퓨터 화면에 뭔가 출력은 되니, 쪼금 나도 희망이 생긴다. 음.. 뭐가 문제지?? 되는 부트로더 랑 비교해 보자!!

크게 다른 부분은 첫 부분하고 끝 부분이다.

times 510-($-$$) db 0x00
dw 0xAA55

이건 또 무슨 문법이야 ? 하고 검색해 보니, times 는 뭘 반복할 때 쓴다고 한다. $는 현재 위치를 나타내는 거고, $$줄 처음 위치를 나타내는 거란다. 그러면 저 명령어 들의 하는 짓은??? 그냥 510까지 0으로 채우는 짓이란다. 즉 내가 만든 코드는 50 바이트 밖에 안된다. 510-50 = 460 바이트를 0으로 다 채운다는 것이다. 어차피 0으로 다 채워져 있는데 뭘!! 흠.. 그리고 dw 0xAA55는 510 이후에 AA55라고 쓰기 위해서란다. 왜???? 컴퓨터가 512 바이트를 읽고 0xAA55 저놈이 있나 없나 체크 한단다!! 없으면 실행 안 해 준다네…

흠.. 그러니까 512 바이트 중 끝에 0xAA55가 있어야지 우선 실행해 준다는 거네. 그러면 코드에 times랑 0xAA55 넣고 컴파일….다시 가상 PC 작동…..오~~~~~~~~~~~~~~~~~ 뭔가 나온다!!!

아드래날린이 왕성하게 분비 되는지 흥분된다. 하하하 . 흠 근데 왜 글자가 안나오고 쓰레기값이 나오냐?? 코드 문제인가? 흠.. 동작하는 부트로더랑 비교해 봐야겠네…

첫부분에

org 0x7C00
bits 16

이 있다. 뭐 뒤에 쓰잘데기 없이 점프 명령어 있긴 한데 뭐 필요 없는 작업인것 같고… 요 두넘이 틀리다. 또 뭐하는 놈들이냐?? 검색..검색…(검색질도 지겹다 …)

ORG 0x7C00 : 컴퓨터가 내가 만든 부트로더를 0x7C00 메모리 위치에다가 로딩하는데, 내 부트로더는 데이터 변수 쓸때 그 데이터 변수 위치가 0으로 시작된 위치에 있으므로 찾지 못한다. 고로 첫줄에 똭!!!! 0x7C00 부터 시작 되게 하면 그 데이터를 쓸 수 있게 해준단다!

BITS 16 : 내가 작성하는게 16비트에서 작동하는 코드를 사용한다는 명령어란다. 흠!

뭐 이리 어렵나~~ 여튼 추가…

ORG 0x7C00 
BITS 16

    cli                ; 인터럽트 발생안되게 설정 
    xor ax,ax        ; ax 0으로 초기화 한다. ax xor ax 어차피 0이다. 
    mov ds, ax        ; ds 세그먼트 레지스터를 0 으로 초기화 한다. 
    mov es, ax        ; es 세그먼트 레지스터를 0 으로 초기화 한다. 
    sti                ; 인터럽트 발생 설정

    lea si, [HELLO_MSG]    ; HELLO_MSG 위치 주소 
    call PRINT            ; PRINT 함수 호출

    jmp $

    
PRINT: 
    pusha                ; 모든 레지스터를 스택에 넣는다. 
PRINT_LOOP: 
    mov al, [si]        ; al에 글자 하나 저장한다. 
    inc si                ; si 주소를 증가한다. 
    or al, al            ; or 연산. 
    jz PRINT_END        ; 문자열 끝이 or 연산이 0 이라면. 종료 
    mov ah,0x0E            ; ah = 0xE 
    int 0x10            ; 인터럽트 0x10h 
    jmp PRINT_LOOP        ; 다음 문자 출력 루프   

PRINT_END: 
    popa                ;모든 레지스터 스택에서 뺀다. 
    ret                    ;호출 한곳으로 리턴.

HELLO_MSG: 
    db "HELLO MY BOOTLOADER", 0x00

    times 510-($-$$) db 0x00 
    dw    0xAA55

나 울뻔 했다…된다..

HELLO MY BOOTLOADER

화면에 출력된다. 검색 질 하느라 시간 보냈는데 출력이 되니 기쁘다. 이제 커널 파일 만들어서 부트로더에서 로딩시키고 커널 실행시키면 되겠다. 하하 이제 C 로 넘어간다. 알지도 못하는 어셈블리어로 벗어 난다니 더 기쁘다.

가상 이미지 생성

Windows Virtual PC 를 실행했다. 음… 탐색기 처럼 생겼네…아니 탐색기네. 음 자~ 새 장치를 추가 해야 하는데 음.. 없네…

아~ 가상 컴퓨터 만들기 메뉴 버튼에 있구나.. 거참 자세히 봐야 하네…이름?? 음…우선 test로 지정하고 나중에 다시 지정해야 겠다.

이름 : test

음  … 위치??? 그냥 두자.. 귀찮다. 다음..

메모리 ? 음… 기본 512로 하자.. 뭐 윈도우즈 만드는것도 아니고~^^ 네트워킹 너도 아직 네트워크는 무리다..다음..

RAM : 512
네트워크 : 언체크

가상 하드 디스크 추가.. 동적 확장?? 디스크 용량이 늘어나면 동적으로 늘어난다는 말이군… 난 고정 디스크로 할꺼다. 커질일 없을테니 … 고정은 없네? 고급 옵션쪽에 있나 보다.. 다음.

고급 옵션을 사용하여 가상 하드 디스크 만들기 : 체크

아…ㅎ 여기에 고정 크기 있네.. 고정크기 …

고정크기 : 클릭

창이 바로 바뀌네…이름 그대로 두고 다시 다음. 크기 지정 …그냥 64?? 32?? 음…모르겠다.. 128M

크기 : 128M

다 만들었다. test.vmcx 파일이 생겼네…우선 만들었으니 부팅한번 해 볼까??? 이거 실행은?? 어떻게 하지?? 그냥 더블 클릭??? 어디…오 된다!!!

검은 창에

메시지 출력 된다. 뭐 아직 부트로더 라는게 없으니..

이제 부트로더 한번 만들어 보자!!!

  OS를 만들기 위해 부랴부랴 인터넷 검색을 해봤다. 우와! 책도 많고 관련 정보들이 상당하다. 수준급인 OS 부터 기초 정보 또한 대단히 많다. ‘그냥 이거 가져다 수정하면서 공부해 보면 되겠네…’ 라고 생각했다가 접었다.. 왜? 내 코드가 아니고 내 구조가 아니고… 내 영혼(?)이 아니다. 그냥 하나 하나 내가 부딪치며 만들어야 내것 같다는 생각이 들어서다. 또 뭔가 고비가 있어야 내 지식이지, 단순히 복사 & 붙이기는 그냥 영혼없는 결과물 만들기일 뿐이라고 생각해서 이다.

그래서 처음에 무얼 만들어야 하는지, 검색해 봤다. 부트로더 란다.. 컴퓨터가 전원 들어와서 처음으로 찾는 프로그램이란다. 근데, 어셈블리어로 작성해야 한단다. 난 어셈블리어 모르는데?? 공부해야 한다. ㅠㅠ 귀찮다. 인터넷에서 대충 훑어 봤다. 훑어 보는 내내 영혼의 울림이 있다. 내 취향과 어울리나 보다… ㅋㅋㅋ 하지만 어렵다.. 더 세세하게 파기에는 나의 귀차느즘이 거부한다. 부트로더 프로그래밍은 아직 무리다.. 다시 뭘 준비해야 하는지 검색해 봤다. 부트로더를 올리고 테스트 해 볼 가상 이미지 파일이나 플로피 디스크를 준비해야 한단다. 난 플로피 디스크 드라이버 없으므로, 이미지 파일로 준비하면 되겠다. 음… 이미지 파일을 만들려면 또 이것저것 프로그램이 필요하단다. 아~ 점점 귀찮아 진다. 다 다운로드 받았다. 그런데 검색하다 보니 대부분 플로피 디스크 이미지로 만든다. “왜?” 라고 생각이 들었다. 용량이 작아서 그러나? … 난 하드 디스크 이미지로 할꺼다… 플로피 디스크 언제적 고대 유물이냐 말이다! ^^

귀찮은 툴들이 다 필요 없어 진다. ㅎㅎㅎ 좋다. 근데 하드 디스크 이미지는 뭐로 만들지??? 검색한다. 아~~ vmware가 있었지!! ㅋㅋㅋ virtual box 도 있고… 생각을 못했네 !!. vmware 는 상용이고 무거우니까(?) virtual box를 설치해야지~~ ^^ virtual box 다운 받으려고 검색하니 virtual pc 라는 윈도우 프로그램도 있다고 하네? ^^ ㅋ 음.. 그럼 Windows Virtual pc 로 하자~ 

준비물

- Windows 7
- Windows Virtual PC
- NASM 2.10 이상

C로 작성된 서버에서 네트워크로 문자열 패킷을 수신했다. 이를 String 으로 변환하려

위와 같이 했을 경우, msg_data에 패킷 문자열을 고정시키기 위해 실 문자는 5개 문자열만 있지만 실제 데이터 크기가 60개라면 \0로 문자열 끝을 가리키는 문자로 채워진다. string msg에 \0도 문자열로 판단하여 공백이 발생한다. 이는 Trim함수로 공백을 제거하려 해도 되지 않는다. \0 문자로 삭제해야 한다.

msg.TrimEnd(‘\0’);

FtpRequest를 이용한 FTP 클라이언트를 만드는 도중, 폼이 종료 할때 종료가 지연되는 문제가 발생했다.

원인을 파악해 보니 접속되지 않는 주소에 연결을 하게 될 경우나 파일 전송중에 종료를 하게 되니 발생하는 문제였다.

Thread의 Abort 기능이나 interrupt 로 처리해 보았지만, 여전히 문제는 해결되지 않았다. 그러던중 IsBackground라는 속성을 알게 되었는데 이 IsBackground에 대한 설명은 msdn에 다음과 같이 설명되어 있다.

public bool IsBackground { get; set; }

Thread WorkThread = new Thread(new ThreadStart(WorkProc));
WorkThread.IsBackgound = true;

위와 같이 처리하면 종료 시 지연 되는 문제는 없어진다. Foreground 쓰레드는 생성된 후 자신의 작업이 끝날때 까지 종료되지 않는다. 그래서 메인 쓰레드가 종료되더라도 쓰레드가 종료 될 때까지 대기 상태로 머무르게 된다. Background는 주 쓰레드를 대신하여 작업을 대신 하는 것이므로 진입 메소드가 종료되면 쓰레드가 끝나는 것으로 자연스럽게 표현된다고 한다.

Thread의 abort는 기존 TherminateThread 와 같은 기능은 아닌것 같고 ThreadAbortException을 발생 시킨다고 한다. 또한 intterupt는 ThreadInterruptedException을 발생시킨다.