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Frater 2026-01-08 21:36:51 +01:00
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1
readme.md
View file

@ -1,5 +1,4 @@
# Custom BIOS / ROM Project
## Projet BIOS / ROM personnalisé
---

23
src/bda.asm
View file

@ -32,12 +32,6 @@
%define BDA_INFO_MEM_SIZE 0x0014 ; Memory size in Kbytes
%define BDA_INFO_MEM_SEG BDA_INFO_MEM_SIZE+2 ; highest Memory Segment
%define BDA_MOUSE_BUFFER 0x0068 ; dword
%define BDA_MOUSE_IDX BDA_MOUSE_BUFFER+4 ; byte
%define BDA_MOUSE_X BDA_MOUSE_BUFFER+5 ; word
%define BDA_MOUSE_Y BDA_MOUSE_BUFFER+7 ; word
; video related information (compatible with VGA bios)
%define BDA_VIDEO_CURR_MODE 0x0049
%define BDA_VIDEO_COLUMNS 0x004A
@ -51,4 +45,19 @@
; 40:62 byte Active display page number
; 40:63 word Base port address for active 6845 CRT controller 3B4h = mono, 3D4h = color
; 40:65 byte 6845 CRT mode control register value (port 3x8h) ; EGA/VGA values emulate those of the MDA/CGA
; 40:66 byte CGA current color palette mask setting (port 3d9h) ; EGA and VGA values emulate the CGA
; 40:66 byte CGA current color palette mask setting (port 3d9h) ; EGA and VGA values emulate the CGA
;
; information relative à la souris
;
%define BDA_MOUSE_SEG 0x0050
%define BDA_MOUSE_BUFFER 0x0000 ; dword; buffer (jusqu'à 4 octets)
%define BDA_MOUSE_IDX 0x0004 ; byte 0..3
%define DBA_MOUSE_PACKETLEN 0x0005
; 0x0006
%define BDA_MOUSE_STATUS 0x0007 ; byte
%define BDA_MOUSE_X 0x0008 ; word
%define BDA_MOUSE_Y 0x000A ; word

174
src/boot.asm
View file

@ -50,6 +50,7 @@ org 0
%include ".\drivers\debug.asm"
%include ".\drivers\gfx_cgam.asm"
%include ".\drivers\mouse_ps2.asm"
%include ".\services\generic.asm"
err_vganok db 'VGA Not Initialized',0
err_end db 'code completed successfully',0
@ -81,6 +82,16 @@ reset:
call gfx_init
mov cx,50
.bcl: ; mov dx,cx
mov bl,0
push cx
call gfx_putpixel
pop cx
inc cx
cmp cx,150
jle .bcl
call mouse_init
mov ax,cs
@ -89,168 +100,8 @@ reset:
mov si, err_end
call debug_puts
endless: nop
endless: hlt
jmp endless
; ---------------------------------------------------------------------------
; Test si le vecteur INT 10h à été modifié (par la ROM)
;
; Si le vecteur n'a pas été modifiée, on considère que la ROM video n'a pas
; été chargée.
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_check_vga:
; vérification de l'offset 0x0000:0x0040 qui DOIT etre différent de @default_isr
xor ax,ax
mov es,ax
; Lire INT10: offset+segment depuis 0000:0040
mov bx, [es:0x0040] ; BX = offset INT10
mov cx, [es:0x0042] ; CX = segment INT10
mov ax, cs
; Comparer avec default_isr (offset) et CS (segment)
mov dx, default_isr ; DX = offset default_isr (dans notre CS)
cmp bx, dx
jne .init_ok ; vecteur different, bios initialisé
cmp cx, ax
jne .init_ok
mov ax,cs ; vecteur identique, sans doute pas d'initialisation
mov ds,ax
mov si, err_vganok
call debug_puts
.init_ok:
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Détection les ROM supplementaires
; Teste la RAM de 0xC000 jusqu’à 0xE000, par pas de 2KB.
;
; Si une ROM est détectée, le code de la ROM sera appelé.
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_load_rom:
mov bx, 0xC000
.scanloop:
mov ds, bx
cmp word[0x0000],0xAA55 ; ROM signature
jne .norom
; Debug
mov al,'.'
call debug_putc
; appel le code (en 0x0003) de la ROM
push cs
push word .norom ; address de retour
push ds
push 0x0003
retf ; call far ds:0x0003
.norom:
add bx, 0x80 ; add 2kb
cmp bx, 0xE000
jbe .scanloop
.end:
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Détection RAM conventionnelle
; Teste la RAM de MEM_SEG_DEB jusqu’à 0xA000 (640KB), par pas de 1KB.
; Méthode: sauvegarde 1 mot, écrit 2 patterns, relit, restaure.
;
; Résultats:
; AX = taille détectée en Ko (KB) à partir de 0 jusqu’au “top conventionnel”
; DX = top_segment (segment du premier Ko NON valide) (optionnel)
;
; Précautions:
; - Ne testez PAS une zone où se trouve votre pile / variables.
; - Si votre pile est à 0000:7C00 (phys 0x7C00), commencez au moins à 0x0800.
; - Ne testez pas au-delà de 0xA000 (début VGA/vidéo).
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_ram:
xor ax, ax ; AX = compteur KB trouvés
mov dx, MEM_SEG_DEB ; DX = segment courant testé
mov cx, MEM_SEG_END ; CX = segment fin (exclu)
xor di, di ; tester au début du bloc 1KB: ES:0000
.loop_seg:
cmp dx, cx
jae .done
mov es, dx
; sauvegarder le mot existant
mov bx, [es:di]
; pattern 1
mov word [es:di], 0x55AA
cmp word [es:di], 0x55AA
jne .fail_restore
; pattern 2 (inverse)
mov word [es:di], 0xAA55
cmp word [es:di], 0xAA55
jne .fail_restore
; restaurer
mov [es:di], bx
; OK: avancer d’1KB
inc ax ; +1KB valide
add dx, MEM_SEG_STEP
jmp .loop_seg
.fail_restore:
; restaurer avant de sortir
mov [es:di], bx
.done:
; AX contient le nb de KB valides *à partir de MEM_SEG_DEB*.
; Si vous voulez une taille “depuis 0KB”, ajoutez MEM_SEG_DEB*16/1024 = MEM_SEG_DEB/64.
;
; base_kb = MEM_SEG_DEB / 0x0040 (car 1KB = 0x40 segments)
mov bx, MEM_SEG_DEB
shr bx, 6 ; /64 = /0x40 => KB de base
add ax, bx ; AX = taille conventionnelle totale en KB (approx. 0..640)
; DX = segment du premier bloc NON valide (top)
; DX est déjà positionné (segment courant)
; stocker l'information dans le BDA
mov bx, BDA_SEGMENT
mov ds, bx
mov [BDA_INFO_MEM_SIZE], ax
mov [BDA_INFO_MEM_SEG],dx
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; IVT install (8088, mode réel) - remplit les 256 vecteurs avec un handler IRET
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_ivt:
; installation de la table d'interrupts
xor ax, ax
mov es, ax ; ES = 0000h -> base IVT
xor di, di ; DI = 0000h -> offset IVT
mov ax, default_isr ; offset du handler
mov dx, cs ; segment du handler (ROM)
mov cx, 256 ; 256 vecteurs
.fill:
stosw ; write offset (AX) -> [ES:DI], DI += 2
xchg ax, dx ; AX = segment, DX = offset
stosw ; write segment (AX) -> [ES:DI], DI += 2
xchg ax, dx ; AX = offset, DX = segment
loop .fill
; fin de la table d'interrupt
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Handler par défaut: fait juste IRET
; IMPORTANT: doit être FAR (appelé par le CPU via IVT), et terminer par IRET
; ---------------------------------------------------------------------------
default_isr:
iret
; ------------------------------------------------------------------
; Padding jusqu'au reset vector
@ -262,5 +113,6 @@ times 0xFFF0 - ($ - $$) db 0xFF
; ------------------------------------------------------------------
reset_vector:
jmp far 0xF000:reset
; filling
builddate db '06/01/2026',0

58
src/drivers/gfx_cgam.asm
View file

@ -34,7 +34,6 @@
%define CGA_ODD_BANK 0x2000
%define BG16_SIZE 48
; ------------------------------------------------------------
; initialise le mode graphique (via l'int 10h)
;
@ -42,7 +41,7 @@
; ------------------------------------------------------------
gfx_init:
; init graphics mode
mov ah, 0x00 ; AH=00h set video mode
mov ah, 0x00 ; AH=00h set video mode
mov al, GFX_MODE
int 0x10
@ -56,46 +55,47 @@ gfx_init:
; In:
; CX = x (0..639)
; DX = y (0..199)
; AL = color (0=black, !=0=white)
; BL = color (0=black, !=0=white)
;
; ------------------------------------------------------------
gfx_putpixel:
push bx
push ax
push di
push es
mov ax, VIDEO_SEG
mov es,ax
mov ax, VIDEO_SEG
mov es, ax
; calcul de l'offset 'y':
; si y est impaire, DI+=0x2000
; DI = (y>>1)*80 + (x>>3) + (y&1)*0x2000
mov ax, dx
shr ax, 1 ; ax = y/2
; DI = (y>>1)*80 + (x>>3) + (y&1)*0x2000
mov bx, dx
and bx, 1 ; BX = y&1
mov di, ax ; di = y/2
shl di, 4 ; di = (y/2)*16
mov ax, dx
shr ax, 1 ; AX = y>>1
mov di, ax
mov ax, di
mov di, CGA_STRIDE
mul di ; DX:AX = (y>>1)*80
mov di, ax
test bx, 1
jz .bank_ok
shl ax, 6 ; ax = (y/2)*64
add di, ax ; di = (y/2)*(16+64) = *80
mov ax, cx ; x
shr ax, 3 ; AX = x/8
add di, ax
; ligne paire/impaire
test dl, 1
jz .ligne_paire
add di, CGA_ODD_BANK
.bank_ok:
mov ax, cx
shr ax, 3 ; AX = x>>3
add di, ax
.ligne_paire:
; masque bit = 0x80 >> (x&7)
mov bl, cl
and bl, 7 ; BL = x&7
and cl, 7 ; cl = x&7
mov ah, 080h
mov cl, bl
shr ah, cl ; AH = bitmask
shr ah, cl ; AH = bitmask
; write
cmp al, 0
cmp bl, 0
je .clear
.set:
@ -109,7 +109,7 @@ gfx_putpixel:
.done:
pop es
pop di
pop bx
pop ax
ret
; ------------------------------------------------------------

206
src/drivers/mouse_ps2.asm
View file

@ -25,14 +25,24 @@
;
; controleur de souris via le i8042 (PC Classique)
;
%define BDA_SEGMENT 0x0040
%define PS2_PORT_BUFFER 0x60
%define PS2_PORT_CTRL 0x64
%define PS2_PORT_BUFFER 0x60
%define PS2_PORT_CTRL 0x64
%define MOUSE_CMD_RESET 0xff
%define MOUSE_CMD_DEFAULT 0xf6
%define MOUSE_EN_STREAM 0xf4
%define MOUSE_DIS_STREAM 0xf5
%define MOUSE_CMD_RESET 0xFF
%define MOUSE_CMD_DEFAULT 0xF6
%define MOUSE_EN_STREAM 0xF4
%define MOUSE_DIS_STREAM 0xF5
%define MOUSE_GET_ID 0xF2
%define MOUSE_SET_RATE 0xF3
%define MOUSE_ACK 0xFA
%define I8042_CMD_EN_AUX 0xA8
%define I8042_CMD_RD_CBYTE 0x20
%define I8042_CMD_WR_CBYTE 0x60
%define I8042_CMD_WRITE_AUX 0xD4
mouse_arrow:
dw 1001111111111111b ; 0x9FFF
@ -68,6 +78,10 @@ mouse_arrow:
dw 0000000110000000b ; 0x0180
dw 0000000000000000b ; 0x0000
; ------------------------------------------------------------
; initialise le i8042 keyboard and mouse (PS/2)
;
; ------------------------------------------------------------
mouse_init:
; Activer le port souris
mov ax, BDA_SEGMENT
@ -76,43 +90,169 @@ mouse_init:
; effacer les variables du drivers
mov [BDA_MOUSE_IDX],0
mov dword [BDA_MOUSE_BUFFER],0
mov byte [DBA_MOUSE_PACKETLEN],3
mov al, 0xA8
out PS2_PORT_CTRL, al
; Lire le command byte
mov al, 0x20
out PS2_PORT_CTRL, al
in al, PS2_PORT_BUFFER
call ps2_flush_output
; Activer le port souris (AUX)
call ps2_wait_ready_write
mov al, I8042_CMD_EN_AUX
out PS2_PORT_CTRL, al
; Lire command byte
call ps2_wait_ready_write
mov al, I8042_CMD_RD_CBYTE
out PS2_PORT_CTRL, al
call ps2_read ; AL = command byte
; Activer IRQ12 (bit 1)
or al, 0x02
or al, 02h
mov ah, al
; Réécrire le command byte
mov ah, al
mov al, PS2_PORT_BUFFER
out PS2_PORT_CTRL, al
mov al, ah
out PS2_PORT_BUFFER, al
; Réécrire command byte (commande 0x60 envoyée à 0x64)
call ps2_wait_ready_write
mov al, I8042_CMD_WR_CBYTE
out PS2_PORT_CTRL, al
call ps2_wait_ready_write
mov al, ah
out PS2_PORT_BUFFER, al
call ps2_flush_output
; --- RESET souris: FA, AA, ID
mov bl, MOUSE_CMD_RESET
call mouse_sendcmd
call ps2_read ; 0xAA attendu (self-test OK)
call ps2_read ; ID (souvent 0x00)
; Defaults: FA
mov bl, MOUSE_CMD_DEFAULT
call mouse_sendcmd
; Enable streaming: FA
mov bl, MOUSE_EN_STREAM
call mouse_sendcmd
; (option) détecter 3/4 bytes via F3 200/100/80 + F2
; call mouse_detect_packet_len
; installer ISR IRQ12 (INT 74h)
; call mouse_install_isr
; installer le handler
ret
mouse_detect_packet_len:
mov byte [DBA_MOUSE_PACKETLEN], 3
; envoyer une commande souris
mouse_sendcmd:
; F3 200
mov bl, MOUSE_SET_RATE
call mouse_sendcmd
mov bl, 200
call mouse_sendcmd
; F3 100
mov bl, MOUSE_SET_RATE
call mouse_sendcmd
mov bl, 100
call mouse_sendcmd
; F3 80
mov bl, MOUSE_SET_RATE
call mouse_sendcmd
mov bl, 80
call mouse_sendcmd
; F2 -> ID
mov bl, MOUSE_GET_ID
call mouse_sendcmd
call ps2_read ; AL = ID
cmp al, 03h
je .is4
cmp al, 04h
je .is4
ret
.is4:
mov byte [DBA_MOUSE_PACKETLEN], 4
ret
; ------------------------------------------------------------
; fonction de gestion du i8042
;
; ------------------------------------------------------------
; attendre que le 8042 soit pret a recevoir de l'information
ps2_wait_ready_write:
.wait:
in al, PS2_PORT_CTRL
test al, 2
jnz .wait
mov al, 0xD4
out PS2_PORT_CTRL, al
in al, PS2_PORT_CTRL
test al, 02h ; IBF
jnz .wait
ret
.wait2:
in al, PS2_PORT_CTRL
test al, 2
jnz .wait2
mov al, bl ; BL = commande souris
out PS2_PORT_BUFFER, al
; attendre que le 8042 soit pret a lire de l'information
ps2_wait_ready_read:
.wait:
in al, PS2_PORT_CTRL
test al, 01h ; OBF
jz .wait
ret
; lire de l'information depuis le 8042
ps2_read:
call ps2_wait_ready_read
in al, PS2_PORT_BUFFER
ret
; vide le buffer interne du 8042 (information(s) ignorée(s))
ps2_flush_output:
.flush:
in al, PS2_PORT_CTRL
test al, 01h
jz .done
in al, PS2_PORT_BUFFER
jmp .flush
.done:
ret
; ------------------------------------------------------------
; envoye une commande souris
;
; BL = commande souris (ou data après une commande F3)
;
; renvoi CF=0 si ACK, CF=1 sinon
; ------------------------------------------------------------
mouse_sendcmd:
call ps2_wait_ready_write
mov al, I8042_CMD_WRITE_AUX
out PS2_PORT_CTRL, al
call ps2_wait_ready_write
mov al, bl
out PS2_PORT_BUFFER, al
call ps2_wait_ready_read ; AL = réponse
cmp al, MOUSE_ACK
jne .bad
clc
ret
.bad:
stc
ret
; ------------------------------------------------------------
; interrupt handler
;
; buffer[0] = status
; buffer[1] = déplacement x
; buffer[2] = déplacement y (inversé)
;
; ------------------------------------------------------------
mouse_handler:
push ax
push bx

208
src/services/generic.asm Normal file
View file

@ -0,0 +1,208 @@
; =============================================================================
; Project : Custom BIOS / ROM
; File : generic.asm
; Author : frater
; Created : 06 jan 2026
;
; License : GNU General Public License v3.0 or later (GPL-3.0+)
;
; This program is free software: you can redistribute it and/or modify
; it under the terms of the GNU General Public License as published by
; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
; (at your option) any later version.
;
; This program is distributed in the hope that it will be useful,
; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
; GNU General Public License for more details.
;
; You should have received a copy of the GNU General Public License
; along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
;
; =============================================================================
; ---------------------------------------------------------------------------
; Détection RAM conventionnelle
; Teste la RAM de MEM_SEG_DEB jusqu’à 0xA000 (640KB), par pas de 1KB.
; Méthode: sauvegarde 1 mot, écrit 2 patterns, relit, restaure.
;
; Résultats:
; AX = taille détectée en Ko (KB) à partir de 0 jusqu’au “top conventionnel”
; DX = top_segment (segment du premier Ko NON valide) (optionnel)
;
; Précautions:
; - Ne testez PAS une zone où se trouve votre pile / variables.
; - Si votre pile est à 0000:7C00 (phys 0x7C00), commencez au moins à 0x0800.
; - Ne testez pas au-delà de 0xA000 (début VGA/vidéo).
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_ram:
xor ax, ax ; AX = compteur KB trouvés
mov dx, MEM_SEG_DEB ; DX = segment courant testé
mov cx, MEM_SEG_END ; CX = segment fin (exclu)
xor di, di ; tester au début du bloc 1KB: ES:0000
.loop_seg:
cmp dx, cx
jae .done
mov es, dx
; sauvegarder le mot existant
mov bx, [es:di]
; pattern 1
mov word [es:di], 0x55AA
cmp word [es:di], 0x55AA
jne .fail_restore
; pattern 2 (inverse)
mov word [es:di], 0xAA55
cmp word [es:di], 0xAA55
jne .fail_restore
; restaurer
mov [es:di], bx
; OK: avancer d’1KB
inc ax ; +1KB valide
add dx, MEM_SEG_STEP
jmp .loop_seg
.fail_restore:
; restaurer avant de sortir
mov [es:di], bx
.done:
; AX contient le nb de KB valides *à partir de MEM_SEG_DEB*.
; Si vous voulez une taille “depuis 0KB”, ajoutez MEM_SEG_DEB*16/1024 = MEM_SEG_DEB/64.
;
; base_kb = MEM_SEG_DEB / 0x0040 (car 1KB = 0x40 segments)
mov bx, MEM_SEG_DEB
shr bx, 6 ; /64 = /0x40 => KB de base
add ax, bx ; AX = taille conventionnelle totale en KB (approx. 0..640)
; DX = segment du premier bloc NON valide (top)
; DX est déjà positionné (segment courant)
; stocker l'information dans le BDA
mov bx, BDA_SEGMENT
mov ds, bx
mov [BDA_INFO_MEM_SIZE], ax
mov [BDA_INFO_MEM_SEG],dx
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Détection les ROM supplementaires
; Teste la RAM de 0xC000 jusqu’à 0xE000, par pas de 2KB.
;
; Si une ROM est détectée, le code de la ROM sera appelé.
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_load_rom:
mov bx, 0xC000
.scanloop:
mov ds, bx
cmp word[0x0000],0xAA55 ; ROM signature
jne .norom
; Debug
mov al,'.'
call debug_putc
; appel le code (en 0x0003) de la ROM
push cs
push word .norom ; address de retour
push ds
push 0x0003
retf ; call far ds:0x0003
.norom:
add bx, 0x80 ; add 2kb
cmp bx, 0xE000
jbe .scanloop
.end:
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Test si le vecteur INT 10h à été modifié (par la ROM)
;
; Si le vecteur n'a pas été modifiée, on considère que la ROM video n'a pas
; été chargée.
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_check_vga:
; vérification de l'offset 0x0000:0x0040 qui DOIT etre différent de @default_isr
xor ax,ax
mov es,ax
; Lire INT10: offset+segment depuis 0000:0040
mov bx, [es:0x0040] ; BX = offset INT10
mov cx, [es:0x0042] ; CX = segment INT10
mov ax, cs
; Comparer avec default_isr (offset) et CS (segment)
mov dx, default_isr ; DX = offset default_isr (dans notre CS)
cmp bx, dx
jne .init_ok ; vecteur different, bios initialisé
cmp cx, ax
jne .init_ok
mov ax,cs ; vecteur identique, sans doute pas d'initialisation
mov ds,ax
mov si, err_vganok
call debug_puts
.init_ok:
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; IVT install (8088, mode réel) - remplit les 256 vecteurs avec un handler IRET
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_ivt:
; installation de la table d'interrupts
xor ax, ax
mov es, ax ; ES = 0000h -> base IVT
xor di, di ; DI = 0000h -> offset IVT
mov ax, default_isr ; offset du handler
mov dx, cs ; segment du handler (ROM)
mov cx, 256 ; 256 vecteurs
.fill:
stosw ; write offset (AX) -> [ES:DI], DI += 2
xchg ax, dx ; AX = segment, DX = offset
stosw ; write segment (AX) -> [ES:DI], DI += 2
xchg ax, dx ; AX = offset, DX = segment
loop .fill
; fin de la table d'interrupt
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; IVT install (8088, mode réel) - installe un handler a une interrupt calculée
;
; ax = int ide
; dx = segment handler
; bx = offset handler
; ---------------------------------------------------------------------------
setup_setvector:
push es
push di
shl ax,2 ; ax=id *4
mov di,ax
xor ax,ax
mov es, ax ; ES = 0000h -> base IVT
mov ax, bx ; offset du handler
stosw ; write offset (AX) -> [ES:DI], DI += 2
xchg ax, dx ; AX = segment, DX = offset
stosw ; write segment (AX) -> [ES:DI], DI += 2
pop di
pop es
ret
; ---------------------------------------------------------------------------
; Handler par défaut: fait juste IRET
; IMPORTANT: doit être FAR (appelé par le CPU via IVT), et terminer par IRET
; ---------------------------------------------------------------------------
default_isr:
iret