[系统运维]第0天---《一个操作系统的实现》第一、第二章 学习笔记

构建一个最简易的“OS(引导扇区【Boot Sector】)”

执行过程

Bios过程:

? 1.计算机上电后，加电自检

? 2.寻找启动盘，如果是选择从软盘启动，计算机就会检查软盘的0面0磁道1扇区，如果发现该扇区是以0xAA55?结尾，则该扇区被判定为引导扇区(必须包含少于512字节的执行码)

? 3.一旦发现引导扇区，512字节的内容装载到内存地址0000：7c00处

? 4.然后跳转到0000：7c00处控制权彻底交给这段引导代码

? 5.此时，BIOS中的固有程序不再控制计算机，而是由操作系统的一部分来控制。

解释：

? 1.整个过程BIOS就加载了0磁道0扇区的512Byte数据，也就是如果我们写的OS代码想让BIOS加载就必须把我们的代码放到磁盘的0道0区

? 2.内存地址是线性的， 如果总共1M内存，那么地址标识范围0X0000 - 0XFFFFF

? 3.CS和IP是汇编语言中的两个寄存器，cpu执行指令的依据就是去找CS：IP对应内存处的指令

1. 先用汇编写一个asm文件

    org 07c00h   ;告诉编译器将程序加载到7c00处
    mov ax,cs    ;BIOS交出控制权时，cs=0x0
    mov ds,ax    ;数据段地址 ds=0x0
    mov es,ax    ;扩展段地址 ds=0x0
    call DispStr  ;调用显示字符串例程
    jmp $         ;无限循环
DispStr:
	mov ax,BootMessage
	mov bp,ax     ;ES:BP=串地址
	mov cx,16     ;CX =串长度
	mov ax,01301h ;AH=13,AL=01h
	mov bx,000ch  ;页号为0(BH=0),黑底红字
	mov dl,0
	int 10h       ;10h 号中断
	ret
BootMessage:    db    "HELLO,OS,WORLD!"
time 510-($-$$) db     0   ;填充剩余空间，使生成的二进制代码恰好为512字节
dw   0xaa55        ;结束标志

2.使用Nasm的命令编译asm文件得到大小为512字节的bin文件

nasm boot.asm -o boot.bin

3.通过linux命令将bin文件写到空白软盘的第一个扇区

dd if=boot.in of=/dev/fd0 bs =512 count=1

4.创建软盘镜像

概念：软盘镜像可理解为系统盘，类似于重装操作系统自制的u盘；软盘也就是我们上面代码的载体

? 4.1打开bochs的bximage工具

? 4.2输入1，进行创建镜像

? 4.3输入fd，创建软盘

? 4.4选择软盘的大小

? 4.5给出软盘文件名

5.创建bochs的配置文件，第三方修改为 镜像名.img

romimage: file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
floppya: 1_44=boot.img, status=inserted
boot: floppy

输入 bochs -f bochsConf 启动
选择6
输入c，可看到打印效果

7.效果

汇编知识点

1. $表示当前行被汇编后的地址

2. $$表示程序被编译后

3. $?$$表示本行距离程序开始处的相对距离

   重点在操作系统，汇编其他点略过

Bochs重点

前面已经写了bochs基本操作

1.Bochs配置文件的作用：告诉Bochs我们构建的虚拟机长什么样子，例如设置内存，硬盘映像，软盘映像都是哪些文件

2.romimage:它指定的文件时真实机器的BIos

3.vgaromimage:它指的是真实机器的VGA BIOS

4.如果输入不带任何参数的Bochs(省略 “ -f bochsrc ”)，并执行他，将在当前目录下寻找以下文件作为默认配置文件：

• .bochsrc

• bochsrc

• bochsrc.txt

• bochsrc.bxrc（仅对Windows有效）