《自己动手写操作系统》第2版：第一、二章（2）

程序员文章站 2024-03-24 11:59:10

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上一篇写了如何安装两个基本的工具，以及工具的配置和使用方法，这一章准备讲解引导文件boot.asm的内容和bochs配置文件的内容。

一、boot.asm介绍

在上一篇文章里我们讲到了nasm的安装与使用，我们使用nasm时用到了一个命令：

nasm boot.asm -o boot.bin

boot.asm是一个文件，里面是用汇编语言写的一段引导程序，上面的命令是将这段引导程序编译成二进制文件（即可以被计算机执行的机器代码），下面我们就来看看boot.asm里到底卖的什么药~方便起见，就直接把作者的程序直接拷贝在下面了~

org	07c00h			; where the code will be running
	mov	ax, cs
	mov	ds, ax
	mov	es, ax
	call	DispStr			; let's display a string
	jmp	$			; and loop forever
DispStr:
	mov	ax, BootMessage
	mov	bp, ax			; ES:BP = string address
	mov	cx, 16			; CX = string length
	mov	ax, 01301h		; AH = 13,  AL = 01h
	mov	bx, 000ch		; RED/BLACK
	mov	dl, 0
	int	10h
	ret
BootMessage:		db	"Hello, OS world!"
times 	510-($-$$)	db	0	; fill zeros to make it exactly 512 bytes
dw 	0xaa55				; boot record signature

第1行“org 07c00h” ：告诉编译器这段程序要被加载到内存偏移地址0x7c00处（自行查询0x7c00h的作用）

第2~4行是常规的寄存器赋值操作

第5行“call DispStr”调用子程序打印字符串

第6行“jmp $”让程序无限循环，“$”表示当前行的地址

第7行定义了一个函数，这个函数的大致意思是将字符串“Hello， Os world”的首地址传给ax

第14行："int 10h"表示一个中断，这里有点复杂，我也不知道怎么解释...自行找资料吧...

第15行：“times 510-($-$$) db 0”，上面讲过“$”代表当前行地址，"$$"则表示程序被编译后的开始地址（其实是一个节的开始地址），所以($-$$)表示本行距离程序开始处的相对距离，“510-($-$$)”则表示当前行到程序第510个字节处的距离；所以这段代码的意思是将0这个字节从当前行一直填充到510字节处。

第16行：最后加上“0xaa55”表示程序的结束标志，加上这最后的2个字节，这段程序一共是512个字节。

总结：当计算机电源开启时，bios（简介）会寻找引导程序（bios会寻找软盘的第0面0磁道1扇区，发现一段程序以0xaa55结尾的话就认为这段程序是引导程序），然后启动引导程序，也就是我们的boot.bin(boot.asm编译后的文件)，启动之后，经过一些列代码的运行，会将“Hello， Os world”这个字符串打印在屏幕上，并进入循环。正常来说，启动引导程序之后接着便会启动操作系统内核，但是我们还没写出操作系统，所以用打印字符串代替....

二、bochsrc.txt参数讲解

##bochs是一台虚拟机，可以理解为一台真正的计算机，真实的计算机要用bios来启动引导程序，所以bochs也需
##要模拟真实的计算机用bios来启动引导程序，所以romimage表示的是bochs的bios程序，这个romimage实际表现为一个文件。
romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest

##显卡的bios
vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest

##如果你是从floppy（软盘）启动引导程序，那么就要配置floppy的参数
##floppya会是第一个被访问的，floppyb是第二个
##所以我们就要配置floppya，1_44表示可以读写1.44MB
floppya: 1_44=a.img, status=inserted

##表示从floppy（软盘）启动
boot: floppy

##禁用鼠标
mouse: enabled=0

##键盘配置
keyboard_mapping: enabled=1, map=/usr/local/share/bochs/keymaps/x11-pc-us.map

##虚拟机会拥有多大的内存
megs: 32

此章完结，接下来将会讲解cpu保护模式的相关内容，因为cpu保护模式设计的知识点多，估计会分为好几章来讲解。