Creazione del file floppy del disco floppy DOS FreeDOS DOS avviabile per V86 su OSX

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Sto cercando di creare un disco di avvio FreeDOS con OSX compatibile con la libreria V86 . Ho bisogno di farlo in un terminale (in uno script bash). Sto facendo tutto questo su OSX High Sierra.

Il disco di avvio che sto tentando di creare è un .img di un dischetto floppy. Sono consapevole che ci sono altri modi per fornire dischi di avvio a V86 come un'immagine del disco rigido o un cdrom .iso, ma sto provando in questo modo e vorrei almeno capire cosa sto facendo male.

Sospetto che il problema riscontrato sia nel tentativo di creare correttamente il Master Boot Record (MBR) dell'immagine del dischetto .

Per contesto, ecco la mia comprensione del processo MBR / avvio funziona:

Nei vecchi tempi su DOS o su macchine Win9x, mi sembra di ricordare di aver bisogno di eseguire un comando di formattazione con alcuni switch su di esso che renderebbero l'MBR sul disco anziché solo una tabella FAT nella parte anteriore del disco - anche se non sono sicuro di capire correttamente l'MBR.

La mia comprensione basilare e semplificata dell'MBR come quella dell'MBR sono i primi 512 byte del dischetto, che specifica quanto è grande il disco, nonché le istruzioni che dicono al BIOS di passare alla prima istruzione di un boot loader che comincerà il sistema operativo. Ad esempio, su un dischetto DOS c'è / c'era un campo COMMAND.COM su di esso. Presumibilmente in questo caso, l'MBR è stato scritto per comunicare al BIOS di avviare l'esecuzione sulla prima istruzione in COMMAND.COM.

Capire dove si trova la prima istruzione potrebbe essere complicato perché un certo numero di cose deve accadere (penso ..). I primi 512 byte del disco saranno riservati per l'MBR, dopo di che verrà scritto un FAT che prende altri X byte del disco, quindi dopo il FAT, c'è spazio vuoto per mettere i file in basso. Quando un file come COMMAND.COM viene scritto sul disco, la FAT viene aggiornata con le informazioni su dove sono memorizzati i byte sul disco. Affinché l'MBR sappia dove saltare per trovare la prima istruzione di COMMAND.COM, è necessario sapere dove è memorizzato COMMAND.COM, che potrebbe essere ovunque sul disco nello spazio vuoto dopo il FAT, giusto?

Ecco il mio attuale tentativo di creare il disco:

# create a 720k empty img file with all zeros in it

dd if=/dev/zero of=myfloppy.img bs=1024 count=1440

# attach our .img file without mounting it, saving the attached name such as "/dev/disk2" in the var ${DEVICE}

DEVICE='hdiutil attach -nomount myfloppy.img'

# attempt to use diskutil to format the device as a bootable FAT12 diskette
# question: are dos boot diskettes supposed to be FAT12, FAT16, or FAT32?

diskutil eraseVolume "MS-DOS FAT12" MYFLOPPY bootable ${DEVICE}

# detach our unmounted .img file

hdiutil detach $DEVICE -force

# mount our source freedos image fetched from the V86 demo page, this mounts as /Volume/FREEDOS
# note that this sample image is also 720K

hdiutil mount freedos722.img 

# mount our target .img file we just created, it'll mount as /VOLUMES/MYFLOPPY

hdiutil mount myfloppy.img

# copy minimal set of files necessary to boot the disk (probably dont need autoexec.bat ..)
# question: does the copy order of these files matter? 

cp /Volumes/FREEDOS/COMMAND.COM /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/KERNEL.SYS /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/CONFIG.SYS /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/AUTOEXEC.BAT /Volumes/MYFLOPPY/

# unmount our disks

hdiutil unmount /Volumes/MYFLOPPY/
hdiutil unmount /Volumes/FREEDOS/

#TODO: might need to detach our image files even though we did mount/unmount above

Questo script mi avvicina all'avvio, l'avvio del V86 mostra "FREEDOS" piuttosto che lamentarsi del fatto che il disco non è avviabile, ma si blocca solo dopo aver detto "FREEDOS", invece di continuare il processo di avvio.

Ho anche provato vari altri modi / tentativi di creare l'MBR, in tutti questi casi ho creato il file img vuoto con il comando dd, quindi li ho eseguiti su di esso per creare l'MBR, quindi ho copiato i file come mostrato sopra .

# Attempt #1: After the files are copied to the target disk, try to copy the 512 byte MBR from the source image to mine, if this worked I would be surprised, it didn't.
# this shouldn't work afaik because the MBR on the source image will have instructions to jump to the first instruction in COMMAND.COM as it's layed down on the source disk, which likely isn't where it is on our target disk.

dd if=freedos722.img of=myfloppy.img bs=512 count=1 conv=notrunc

# Attempt #2: try using the diskutil partition instead of erase disk command

diskutil partitiondisk ${DEVICE} 1 MBR "MS-DOS FAT12" "MYFLOPPY" 100%

# Attempt #3: try same as above, but with FAT16 (shouldn't work, didn't, because source img was FAT12)

diskutil partitiondisk ${DEVICE} 1 MBR "MS-DOS FAT16" "MYFLOPPY" 0B

# Attempt #4: use the newfs_msdos command without any diskutil commands

newfs_msdos -F 12 -v MYFLOPPY $DEVICE

# Attempt #5: use fdisk rather than any diskutil or newfs_msdos commands
# I *think* this is making an MBR, but not sure, maybe just making a partition
#note that I have no idea what to specify here for cylinders (c) and heads (h) and just copy/pasted this from somewhere

fdisk -i -c 1024 -h 255 -s 1440 -b 512 -a dos ${DEVICE}

# Attempt #6: use fdisk to create MBR / FAT, then use fdisk to mark that partition 'active'

fdisk -i -c 1024 -h 255 -s 1440 -b 512 -a dos ${DEVICE}
fdisk -e ${DEVICE} 
#fdisk -e puts us in an interactive edit mode, so we do the following
type 'a', then enter # gets us into 'set partition as active' mode
type '1', then enter # sets partition as active
type 'w', then enter # writes the MBR with the partition now marked active

Ho anche provato vari incantesimi in cui ho mescolato i comandi sopra, come l'esecuzione della partizione diskutil, quindi il comando fdisk -i per vedere se c'è qualcosa che fdisk farà per correggere l'MBR per la partizione esistente specificata.

Sono consapevole che ci sono molti modi per creare un dischetto avviabile, ma voglio farlo in uno script. Questi metodi sono elencati qui per completezza nel caso in cui altri siano alla ricerca di possibili modi per farlo:

1: Usa l'installer di FreeDOS in un ambiente virtuale come QEMU o VirtualBox, quindi salva un'immagine del dischetto creato.

2: Usa una macchina antica per creare un dischetto avviabile da un'installazione DOS o Windows effettiva.

Ho pensato che forse V86 ha una possibilità molto piccola di avviare un dischetto se qualcosa non va, il che non avrebbe senso come emulazione x86 appena emulata, ma ho provato a fare il boot anche da molti dei tentativi di creazione con qemu. Per chiunque voglia provare a farlo, puoi facilmente installare qemu con homebrew, quindi avviare una semplice VM con questo:

qemu-system-x86_64 -fda myfloppy.img

E un collegamento a un problema V86 in cui lo sviluppatore menziona come realizzare immagini QEMU tramite processi di installazione completi del sistema operativo che funzioneranno con V86:

link

Se non hai familiarità con V86, è un emulatore x86 scritto su asm.js che esegue un SO virtualizzato in un browser.

L'autore ha vari sistemi operativi demo Linux, Windows e DOS in esecuzione su v86 sul suo host personale:

link

Ci è voluto un po 'per capire come eseguire solo la sua immagine demo FreeDOS localmente senza la grande demo che richiede il download di più immagini del sistema operativo, ecco la mia fonte per questo:

<!doctype html>
<script src="libv86.js"></script>
<script>
    "use strict";

    window.onload = function() {
            var emulator = window.emulator = new V86Starter({
            memory_size: 32 * 1024 * 1024,
            vga_memory_size: 2 * 1024 * 1024,
            screen_container: document.getElementById("screen_container"),
            bios: { url: "seabios.bin", },
            vga_bios: { url: "vgabios.bin", },
            fda: { "url": "freedos722-t.img", },
            autostart: true,
        });
    }
</script>

<div id="screen_container">
    <div style="white-space: pre; font: 14px monospace; line-height: 14px"></div>
    <canvas style="display: none"></canvas>
</div>

Il file .img di FreeDOS che funziona con V86 è stato recuperato da qui:

link

    
posta Jason Baker 06.10.2018 - 05:19
fonte

1 risposta

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Ecco il mio attuale tentativo di creare il disco:

# create a 720k empty img file with all zeros in it

dd if=/dev/zero of=myfloppy.img bs=512 count=1440

# after using the freedos722.img fetched from the V86 demo page 
# to determine the reserve was 1 logical sector, extract the boot code.

dd if=freedos722.img of=boot.img bs=512 count=1

# after using the 720K freedos722.img to determine the command 
# options, format the floppy image

newfs_msdos -B ./boot.img -v MYFLOPPY -f 720 -b 1024 -S 512 -r 1 -F 12 ./myfloppy.img

# remove the boot code file

rm boot.img

# mount our source freedos image fetched from the V86 demo page, 
# this mounts as /Volumes/FREEDOS

hdiutil attach -readonly freedos722.img 

# mount our target .img file we just created, it'll mount as /Volumes/MYFLOPPY

hdiutil attach myfloppy.img

# copy minimal set of files necessary to boot the disk (probably dont need autoexec.bat ..)
# note: the order of the files does not seem to matter.

cp /Volumes/FREEDOS/COMMAND.COM /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/KERNEL.SYS /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/CONFIG.SYS /Volumes/MYFLOPPY/
cp /Volumes/FREEDOS/AUTOEXEC.BAT /Volumes/MYFLOPPY/
mkdir /Volumes/MYFLOPPY/FDOS/
cp /Volumes/FREEDOS/FDOS/HIMEM.EXE /Volumes/MYFLOPPY/FDOS/

# eject our disks

hdiutil eject /Volumes/MYFLOPPY/
hdiutil eject /Volumes/FREEDOS/

Come determinare i valori interi utilizzati nei comandi precedenti

Per determinare la dimensione dell'immagine floppy e il tipo di FAT, immettere la seguente sequenza di comandi.

  1. Il comando sottostante monta l'immagine.

    hdiutil attach -readonly freedos722.img
    

    L'output di questo comando è mostrato sotto. Questo output mostra che il volume può essere identificato come FREEDOS .

    /dev/disk1                                              /Volumes/FREEDOS
    
  2. Inserisci il comando seguente per ottenere informazioni sull'immagine.

    diskutil info FREEDOS
    

    Di seguito è riportato l'output pertinente da questo comando.

       File System Personality:  MS-DOS FAT12
       Disk Size:                737.3 KB (737280 Bytes) (exactly 1440 512-Byte-Units)
    

    Quindi è qui che sono stati determinati i valori di parametro bs=512 e count=1440 per creare il file immagine vuoto. Inoltre, è qui che è stato determinato il valore del parametro -F 12 per il comando newfs_msdos .

  3. Inserisci il comando seguente per espellere il volume.

    diskutil eject FREEDOS
    

Di seguito è riportata una tabella tratta da questo sito Web pcguide . La riga "Total Sectors Per Disk" mostra l'immagine per rappresentare un floppy da 720 KB. Questo in cui è stato determinato il valore del parametro -f 720 per il comando newfs_msdos .

Alcunideglialtrivaloriinteripossonoesserepresidaquestatabella.IvaloripossonoancheessereestrattidalBIOSParameterBlockmemorizzatonelfilefreedos722.img.

IlcomandoseguentepuòessereutilizzatopervisualizzareilVolumeBootRecord(VBR)memorizzatonelfilefreedos722.img.Il BIOS Parameter Block inizia con l'offset 0x0B.

dd if=freedos722.img  count=1 bs=512 | hexdump -Cv

La struttura del BIOS Parameter Block è delineata nell'output dal comando man newfs_msdos . Di seguito è riportato l'output pertinente da questo comando.

Note: The output below shows the mapping between the newfs_msdos command options and the values stored in the BIOS Parameter Block.

struct bsbpb {
    u_int16_t   bps;            /* [-S] bytes per sector */
    u_int8_t    spc;            /* [-c] sectors per cluster */
    u_int16_t   res;            /* [-r] reserved sectors */
    u_int8_t    nft;            /* [-n] number of FATs */
    u_int16_t   rde;            /* [-e] root directory entries */
    u_int16_t   sec;            /* [-s] total sectors */
    u_int8_t    mid;            /* [-m] media descriptor */
    u_int16_t   spf;            /* [-a] sectors per FAT */
    u_int16_t   spt;            /* [-u] sectors per track */
    u_int16_t   hds;            /* [-h] drive heads */
    u_int32_t   hid;            /* [-o] hidden sectors */
    u_int32_t   bsec;           /* [-s] big total sectors */
};

Note: The parameter [-s] big total sectors should be ignored. Use the parameter [-s] total sectors instead.

Un modo più eloquente per determinare i valori nel BIOS Parameter Block è quello di inserire prima le definizioni delle funzioni indicate di seguito.

getint() { hexdump -s 0x$1 -n $2 -e \"%u\n\" freedos722.img; }
gethex() { hexdump -s 0x$1 -n $2 -e \"0x%x\n\" freedos722.img; }

Queste funzioni hanno due parametri posizionali. Il primo è l'offset nel file freedos722.img . Questo valore deve essere inserito utilizzando cifre esadecimali. Il secondo è il numero di byte da leggere. I valori validi sono 1 , 2 e 4 .

La tabella seguente mostra i comandi usati per estrarre i seguenti valori del blocco parametri del BIOS dal file freedos722.img .

         Parameter               Command     Returned Value
----------------------------   -----------   --------------
[-S] bytes per sector          getint b  2         512
[-c] sectors per cluster       getint d  1           2
[-r] reserved sectors          getint e  2           1
[-n] number of FATs            getint 10 1           2 
[-e] root directory entries    getint 11 2         112
[-s] total sectors             getint 13 2        1440
[-m] media descriptor          gethex 15 1        0xf9
[-a] sectors per FAT           getint 16 2           3
[-u] sectors per track         getint 18 2           9
[-h] drive heads               getint 1a 2           2
[-o] hidden sectors            getint 1c 2           0
[-s] big total sectors         getint 1e 2           0

I valori bytes per sector e reserved sectors sono stati utilizzati per determinare i valori di parametro bs=512 e count=1 per il comando dd utilizzato per creare il file di codice di avvio boot.img . Il valore del parametro -b 1024 per il comando newfs_msdos è stato determinato moltiplicando i valori bytes per sector e sectors per cluster insieme.

    
risposta data 06.10.2018 - 12:42
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