（02）第一个操作系统引导程序

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前言代码

废话不多说，先上代码：编译代码运行代码

启动过程bochs配置

1 配置文件生成2 运行自动化编译

前言

前面已经准备好开发环境，这里就开发一个最简单的引导程序。
两个目的：

验证开发环境是否好用熟悉各种工具（bochs、gcc、makefile）体验操作系统的加载过程

本节源码位于： https://github.com/xqd-githup/xqd-os/tree/main/02

代码

引导程序由于其特殊性，必须使用汇编来编写。本专栏的汇编代码除特殊情况外，一律使用gas编译的AT&T格式，而不是像其他博主那样采用NASM编译的Intel格式。理由是：

GAS与GCC贴合的非常好GAS的宏与伪指令及其强大Linux内核（除了早期的）中的汇编，一律使用GAS 废话不多说，先上代码：

//文件名为：boot.s

BOOTSEG		= 0x07C0		

.code16
.text
	jmpl	$BOOTSEG, $_start

.global _start
_start:
// 初始化寄存器
	movw	%cs, %ax
	movw	%ax, %ds
	movw	%ax, %es
	movw	%ax, %ss
	movw	$0x7c00, %sp

showMsg:
// 调用0x10中断显示字符串
	movw	$27, %cx
	movb	$0x07, %bl		 
	movw	$msg1, %bp
	movw	$0x1301, %ax	 
	int	$0x10			 

// 死循环
end:
	jmp end

msg1:
	.ascii	"Hello, Boot is startingrn"

.org 510
boot_flag:	.word 0xAA55

编译代码

# 编译
as -o boot.o boot.s
# 链接
ld -Ttext 0 -s --oformat binary -o boot boot.o

不出意外的情况下，可以得到一个512字节的boot文件，这就是我们的操作系统引导程序。

运行代码启动过程

这里先简单介绍一下计算机的启动过程：

按下主机电源按钮（这是废话）

读取BIOS
计算机首先读取主板上的一块ROM芯片，这块芯片里的程序是"基本输入输出系統"（Basic Input/Output System），即BIOS.

硬件自检 - 由BIOS执行

加载引导程序
BIOS在自检完毕后，会将启动设备的第一个扇区（512字节）加载到内存的0x7C00处，这个扇区里面的程序也叫引导程序，BIOS同时要求这个扇区的最后两个字节必须是0x55、0xaa。然后BIOS将CS、IP寄存器设置为0x0000、0x7c00，将处理器的执行权移交给引导程序。

加载内核
一个操作系统不可能仅仅512字节，所以引导程序一般不干其他事，主要是将操作系统内核加载到内存，然后将CPU的执行权移交给内核。
对于Linux操作系统，现在一般是通过grub2引导，引导扇区的程序会加载grub2主程序，grub2主程序根据配置文件展示启动菜单，然后加载Linux内核程序。
对于Windows操作系统（Win7/Win10），引导扇区的程序会加载主活动分区的bootmgr文件，bootmgr程序根据配置文件展示启动菜单，然后加载Windows内核程序

执行内核程序

bochs配置 1 配置文件生成

执行bochs命令，选择4. Save options to…，输入文件名：bochsrc.os。

在当前目录下会生成一个bochsrc.os文件，打开这个文件，将“# no floppya”这一行替换为“floppya: type=1_44, 1_44=“boot”, status=inserted, write_protected=0”，然后保存。

2 运行

执行命令： bochs -f bochsrc.os
在“”提示符后面，输入c回车，不出意外的话，bochs运行界面的左上角会显示：Hello, Boot is starting。

自动化编译

不能每次开发完都要敲一堆的命令，所以编写Makefile文件：

all: boot

boot: boot.o
	ld -Ttext 0 -s --oformat binary -o boot boot.o
run: boot bochsrc.os
	bochs -f bochsrc.os

clean:
	rm boot *.o

编译代码的话，只需要执行命令make，运行的话只需要执行make run

（02）第一个操作系统引导程序

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