02 Hello, DTOS!一个最简单的引导程序

参考

https://www.cnblogs.com/wanmeishenghuo/tag/%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/

https://blog.51cto.com/13475106/category6.html

及狄泰软件相关课程

Q:主引导程序是软件还是固件？如果是软件，那么由谁开发？如何开发？
A.主引导程序
1.一段存储在主引导区中的有效代码
2.并不固化于硬件，属于操作系统代码的一部分
3.启动操作系统内核的桥梁，由汇编程序写出
4.代码总量不能超过512个字节(包含0x55aa)
我们可以由图可以看出BIOS的入口于C/C++的入口的对比

实验-编写一个主引导程序(汇编语言)，可独立运行于x86架构的主机(无操作系统)，运行后在屏幕上打印"Hello，DTOS!"
A.实现思路
1.将关键寄存器的值设为0(mov ax,0)
2.定义需要打印的数据(db "Hello,D.T.OS!")
3.打印预定义好的字符数据(int 0x10)
在这里需要知道的是
mov:赋值操作，将右操作数赋值给左操作数

int:触发中断

hlt:停止运行，CPU进入暂停状态，不执行任何操作

汇编中地址的访问 方式:段地址:段内偏移地址

标签


B.中断调用VS函数调用

实验解决方案的设计
1.将汇编源码编译为二进制机器码(nasm)
创建虚拟网盘
2.创建虚拟盘(bximage)
设置大小
3.将二进制代码写入虚拟盘起始位置(dd)
if为输入 of为输出 bs为大小 连续写入没有间隔
4.在虚拟机将虚拟盘作为启动盘执行(vmware)
B.实现过程如下
a.编写汇编语言

org 0x7c00
 
start:
    mov ax, cs
    mov ss, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax
     
    mov si, msg
     
print:
    mov al, [si]
    add si, 1
    cmp al, 0x00
    je last
    mov ah, 0x0e
    mov bx, 0x0f
    int 0x10
    jmp print
     
last:
    hlt
    jmp last
     
msg:
    db 0x0a, 0x0a
    db "Hello, DTOS!"
    db 0x0a, 0x0a
    times 510-($-$$) db 0x00
    db 0x55, 0xaa

b.在Linux下将其编译成二进制

　

1-2.通过nasm命令进行二进制编译，如果没有安装nasm通过提示进行安装
3-4.通过bximage命令进行网盘设置，如果没有安装bximage通过提示进行安装
5-8.分别设置虚拟为虚拟网盘，然后将其设置为标准大小1.44兆，同时将其命名为a.img
9.通过dd命令将二进制代码写入虚拟盘起始位置,不间断的写入大小为512
生成的a.img如图所示

至此，这张软盘的前512字节就写入了主引导记录，因此，它就成为了一张启动盘了。

下面使用VmWare创建一个物理机器，详细过程不在贴出，创建好的机器如下，这是一个未安装任何操作系统的空的机器。

 

接下来，启动这台机器，效果如下：

 

可见，主引导程序成功被加载并运行了。

小插曲：

主引导程序部分是16位操作，因此，我们需要一个16位的汇编器，现存的汇编器大概有gas汇编器和nasm汇编器，nasm是16位的，用来编译英特尔格式汇编代码，gas是32位的用来编译AT&T格式汇编的，也是唯一支持AT&T格式的汇编器，因此，我们不能选择AT&T格式进行实验。linux的boot程序使用的是as86汇编器进行编译的，这个汇编器是16位的，但是资料比较少。as86是编写Minix操作系统的那个教授编写 的，这个汇编器支持的格式既不是标准的AT&T格式也不是Intel格式，只是和Intel格式比较接近。因此，我们选择了nasm汇编器。

小结
1.主引导程序的代码量不能超过512字节
2.主引导程序需要使用汇编语言开发
3.主引导程序中可以通过BIOS中断使用硬件功能
4.主引导程序运行于实模式(地址都是实际的物理地址)