从0创建一个OS (二) boot_sector的“裸骨架“

本节将学习如何创建一个能够boot的文件

关键字: assembler; BIOS

目标: 创建一个文件，使BIOS能够将其当作能够boot的硬盘

理论基础

当PC启动时，BIOS并不知道如何启动操作系统，所以BIOS将启动操作系统的任务委派给boot sector，因此boot sector必须放置到一个大家都知道的地方，人们约定，这个地方，应该在硬盘的第一个存储空间中(cylinder 0, head 0, sector 0)，该存储空间占用512个字节.

同时，为了确认硬盘是否能够启动(boot) OS，人们制定标准，boot sector 的第511和第512个字节应该为0xAA55，如以下示例：

e9 fd ff 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
[ 16×29行00 ]
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 aa

注意大小端，x86是小端机制，大端情况下，上面标红的数据应该为AA 55

源码

详情见代码中的注释.

<code-pre class="code-pre" id="pre-zRRkme"><code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; ========================================
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 文件名: boot_sect_simple.asm
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 该程序对硬盘的第一个分区进行写入，总计512个字节
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 其中第511,512个字节必须为0xAA55
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 剩余的510个字节自定义,作为boot功能，用来启动os
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; ========================================
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 无限循环
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>loop:
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>    jmp loop
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; 以0填充除上面两行、结尾的0xAA55之外的部分
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>; $ 表示本行代码的偏移量(offset) $$ 代表本段的地址(segment)
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>times 510 - ($ - $$) db 0
<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>dw 0xAA55
</code-pre>

编译

使用工具nasm进行编译，进入你存放源码的文件夹中，使用以下命令

1 2	`<code-pre class="code-pre"` `id="pre-AbPHPk"><code-line class="line-numbers-rows"></code-line># -f 设置编译输出的文件格式 -o 设置编译输出的文件名` `<code-line class="line-numbers-rows"></code-line>nasm` `-f bin -o boot_sect_simple.bin boot_sect_simple.asm</code-pre>`

编译完成后可以看到你存放源码的文件夹中多了一个名为boot_sect_simple.bin的文件.

Boot

使用qemu可以从刚才生成的文件中启动，使用以下命令

1	`<code-pre class="code-pre"` `id="pre-MXJK5G"><code-line class="line-numbers-rows"></code-line>qemu-system-x86_64 boot_sect_simple.bin</code-pre>`

结果

__EOF__

本文作者：EwanHai
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