memo0022 のバックアップ(No.4)

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btcf1系のネタ

• (by K, 2007.02.27)

(1) 目的

• OSASKや「はりぼてOS」をCFからブートしたい。というかCFからブートできないとFDかCDブートになるわけだけど、FDは遅いしうるさいし信頼性がない、CDはCD-RWにライティングするのが面倒だし、かさばる。今までのbtcf0系ではOSASK以外のOSの起動をぜんぜん考えてこなかったので、もう少し汎用的にしたい。そういう意味ではKHBIOSっぽい。
• OSC春のために「はりぼてOS」もCFブートにしたいなあと思ったのがきっかけ。習作KHBIOSはWin95との相性しか確認していないので、他のOSを使っているマシンに導入するのはちょっとためらわれる。

(2) 仕組み（最初の案）

• 手抜きのためにFAT16フォーマット（含むSF16）のみ対応
• 自動でPCカードスロット内のCFから1440KBのFDIMAGE0.BINというファイルを探す。もし複数のディスクイメージを入れたいのなら、適当に入れておけばいい。そして起動したいディスクイメージの名前をその都度FDIMAGE0.BINに書き換えればいいだけのことである。
• ディスクイメージの中からシグネチャを探す。先頭64KB以内にないとダメ。シグネチャを見つけたら、そこから起動時のメモリ設定を読み取る。ディスクイメージのうちのどの部分をメモリのどこに置くか、が指定できる。

  シグネチャ8バイト 0x00 0xff 0x00 0x00 KHB0

  0x0001, 2バイトのステップ数, 対応機種ID, 2バイトの0

  0x0002, 2バイトのセクタ数, ディスクイメージ内のLBA, 物理メモリアドレス/512

  （上に同じものを必要なだけ繰り返す）

  0x0003, レジスタ番号(2バイト), 4バイトのデータ

  最後は8バイトの0

  • 0x0000はNOP
  • 0x0001はentryラベル
  • 0x0002はロードコマンド
  • 0x0003はロードレジスタ
  • 0x0004はbtcfシステム引越し
  • 0x0005は相対jmp
    • EIPへのロード命令はブートコマンドを兼ねる
    • 特別なレジスタ番号を指定すると、アドレスとデータを指定できて、データを指定したときにアドレスで指定した番地にデータを書き込める。
• btcf1自身はワークエリアも含めて0x0010_0000〜0x0010_ffefに存在する。これを破壊しないようにするか、もしくはどこかに退避しておいてあとで元に戻せば、再起動も可能。再起動時には起動するディスクイメージ名を指定できる。

(3) 仕様調整

• こんな柔軟な仕組みなら、1440KBに限定する必要はないな。もっと少なくてもいいし、多くてもいい。
• ロードレジスタのレジスタ番号
  • 0x0100：EAX
  • 0x0101：ECX
  • 0x0103：EBX
  • 0x0107：EDI (EBP〜EDIは指定しても無視するかもしれない）
  • 0x0140：seg0
  • 0x0145：seg5 つまり GS
  • 0x0180：EIP（ブートもする）
  • 0x0200：汎用アドレスimm
  • 0x0201：汎用データimm
  • 0x0202：レジスタ間MOV？（主に汎用データ→汎用アドレス）
  • 0x0210：リード1バイト（汎用データへ入る）
  • 0x0211：リード2バイト
  • 0x0212：リード4バイト
  • 0x0214：符号拡張リード1バイト
  • 0x0218：ライト1バイト
  • 0x021c：汎用データ＆ライト1バイト（アドレスは汎用アドレスを使う
  • 0x021d：汎用データ＆ライト2バイト
  • 0x021e：汎用データ＆ライト4バイト
  • 0x0220：スペシャルデータロード
  • 0x0221：スペシャルデータライト
  • 0xf000：ファイル名の最初の4バイト
  • 0xf003：ファイル名の12〜15バイト
  • 0xf004：ファイル名長
  • 0xf005：ファイル名格納先アドレス
  • 0xf010：ブートデバイスサーチ0
  • 0xf017：ブートデバイスサーチ7
  • 0xf018：ブートデバイスサーチ構造体長
  • 0xf019：ブートデバイスサーチ構造体アドレス
  • 0xf01a：今回のブートデバイス(read-only)
• スペシャルデータをレジスタに読ませる方法はない。それをやるとbtcfが複雑になりすぎる。とりあえずメモリに書いておいて、起動直後にOSがやれば済むこと。
• デバイスをCFだけにする必要もない。FDDやCDでもいいと思う。もはやKHBIOSのサブセットといえそうだ。
• 最初に探すディスクイメージファイル名は、STARTUP.KHBのほうがいいかもしれない。で、ここにはメニューOSを入れておく、と。そのままbtcf1系対応のOSASKを入れておいてもいいけど。

(4) 旧KHBIOSとの差異

• btcf1は単に手抜きという理由で旧KHBIOSに予定していた次のような機能を考えていない。
  • 起動させたOSに対して、FDD/HDD/CD-ROM/CFなどを読み書きするための32bit-BIOSの提供
  • 複数のOSを起動して切り替える機能

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