「手探りでCUI OS作成に挑む」連載

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現象

以下のように表示される

TEST
. DAMMY
≡　雪印

又は

- HALT
HALT
カーソル

本来は以下の筈

TEST
HALT

プログラム

ブートローダーから以下のプログラムを読み込む。
読み込み自体は問題ないように思う。

[org 0x7E00]
[bits 16]

;********************************************************************************
; システム初期化ブロック
;********************************************************************************
start:

; === セグメントレジスタ初期化 スタック設定===
    cli
    xor ax, ax
    mov ds, ax     ; データセグメントは 0 にしておく（test_string などの参照に対応）
    mov es, ax
    
    mov si, 0x7E00

    mov ax, 0x9000     ; 安全な場所にスタックを置く（0x9000:FFFF = 0x9FFFF）
    mov ss, ax
    mov sp, 0xFFFE     ; FFFEが望ましい（偶数）
    sti
    
    mov si, test_string
    call print_str
        
    mov si, hlt_msg
    call print_str
    
    cli
.loop:
    hlt
    jmp .loop

print_str:
    push ax
    push si
    mov ah, 0x0E    ; BIOSテレタイプ機能
.loop:
    lodsb           ; 次の文字をALにロード
    test al, al     ; ヌル文字チェック
    jz .done
    int 0x10        ; BIOS文字表示
    jmp .loop
.done:
    pop si
    pop ax
    ret

halt:
    cli
.loop:
    hlt
    jmp .loop
    

test_string      db 'TEST',0x0D,0x0A,0
hlt_msg          db 'HALT',0x0D,0x0A,0

DAMMY            db 'DAMMY',0x0D,0x0A,0


; パディング（512バイト×3のコードサイズを保証）
times 512 * 3-($-$$) db 0

ラベルの指定は正しいことを確認

文字列のオフセットを確認

hexdump -C load.bin > loadhexdump.txt

00000030  5e 58 c3 fa f4 eb fd 54  45 53 54 0d 0a 00 48 41  |^X.....TEST...HA|
00000040  4c 54 0d 0a 00 44 41 4d  4d 59 0d 0a 00 00 00 00  |LT...DAMMY......|

Tは0x37
Hは0x3E
から始まる。

逆アセンブル

ndisasm -b16 load.bin > loaddisasm.txt

mov si, test_string → mov si,0x7e37
mov si, hlt_msg → mov si,0x7e3e

ラベルのアドレス指定に問題は無い

変な現象

popa/pushaに変更しても正常に動かない
ax,siのみをpop/pushしても正常に動かないが、
ax,bx,siをpop/pushするか、ax,cx,siをpop/pushもしくはまともに動く。
CXでもBXでもよいことからレジスタそのものの問題ではなく、スタックに起因するものと思われる。

以下は正常に動作する例

print_str:
    push ax
    push bx
    push si
    mov ah, 0x0E
.loop:
    lodsb
    test al, al
    jz .done
    int 0x10
    jmp .loop
.done:
    pop si
    pop bx
    pop ax
    ret

halt:
    cli
.loop:
    hlt
    jmp .loop

割り込みが入りスタックがずれた可能性を考え、以下のように割り込みを禁止するも表示は不正なまま。

print_str:
    cli
    push ax
    push si
    sti
    
    mov ah, 0x0E
.loop:
    lodsb
    test al, al
    jz .done
    int 0x10
    jmp .loop
.done:
    cli
    pop si
    pop ax
    sti
    ret

原因はさっぱり分からない
一旦AX、BX、SIをPUSH/POPしたら動くのでこのまま開発を進める。
何日かして頭が整理されたら改めて調べる。