打造操作系统（1.1）引导扇区

操作系统，看起来是一个十分高大上的话题。其实，我们自己也可以尝试着捣鼓一个，这其实不是想象的那么困难，只是自己不知道怎么做而已。

相比你已经知道了从计算机上电之后，操作系统加载直至出现鼠标，登录，显示出桌面这个过程。如果不知道，那也没关系，笔者为你简单介绍一下这个过程。

上电之后，计算机主板的BIOS会进行一系列的检查（包括检查内存、硬盘等等），假设一切检查正常通过，那么，接下来BIOS会在内存中设定一些程序（一些简单的驱动程序），然后，BIOS读取启动设备的引导扇区，加载引导程序，执行。然后，引导程序负责了后面加载操作系统的内核（或者是一个loader，再由loader加载内核）。之后，内核开始运行。。。后面暂不涉及。我们现在关注第一个程序——引导扇区部分。

引导扇区，简单来说（在这里）就是启动驱动器的第一个扇区（512字节大小）并且其最后两个字节分别是 0x55,0xAA，这样，BIOS就会认为它是一个引导扇区并尝试加载运行。那么，我们只要将我们的程序写入到第一个扇区，并以 0x55,0xAA两个字节结尾，那么就可以用来启动我们的计算机了。

不过，这里还有一个问题，就是我们的引导扇区会被加载到哪里。在BIOS加载引导扇区的时候，会将其加载到内存的0x7c00处，然后开始执行该处代码。那么，我们在写代码的时候，也应该假设我们的程序会被加载到0x7c00方可得出正确的结果。

好了，我们开始写一个引导扇区吧。

首先准备一些工具：nasm（汇编语言编译器），bochs（模拟器，可以理解为虚拟机。笔者使用的是2.1版本），以及floppywriter（笔者自己写的一个将引导扇区写入软盘镜像的程序）

以上文件可以在http://pan.baidu.com/s/1qWLjhqW下载（本文所对应的一个压缩文件为01a.zip，其中包含文中所有代码）。

好了。我们先编写代码吧。

	org	0x7c00

	jmp entry
	db	0x90

entry:
	mov ax,0			;设置段寄存器
	mov ss,ax
	mov ds,ax
	mov es,ax
	mov sp,0x7c00		;设置栈顶指针

	mov si,msg			;要打印的字符串所在地址
putloop:
	mov al,[si]			;取出一个字符
	add	si,1			;字符串指针后移
	cmp al,0			;取出的字符是否为'\0'
	je	halt			;如果是，则挂起系统
	;不是则打印字符
	mov ah,0x0e			;黑底白字
	mov bx,15
	int 0x10			;调用已有的中断程序打印字符
	jmp	putloop			;继续打印
	
halt:
	hlt
	jmp	halt

msg:
	db	"hello os world!"
	db	0
	
times	510-($-$$)	db	0
	db	0x55,0xaa

以上代码就是一个十分简单的引导扇区。代码。可能你已经迫不及待想运行看看效果了。好吧，先试试吧，把上面的代码另存为boot.asm，然后在命令行下跳到其所在目录，输入命令

nasm boot.asm -o boot.bin

如果没有任何以外的话，你能够看到生成的boot.bin文件，大小为512字节，0x55,0xAA结尾，刚好符合引导扇区标准。然后将其写入软盘镜像。

floppywriter boot.bin helloos.img

其中floppywriter是笔者写的一个程序，能将boot.bin写入到helloos.img这个软盘镜像的第一个扇区。好了，准备就绪。我们来运行一下。在本文的附件（01a.zip)中有一个这样的文件：

在你装好bochs后便会被自动关联，双击启动模拟器，接下来就是见证奇迹的时刻，我们的引导扇区在模拟器中成功引导。

好了。今天就到此为止吧，也许你对上面的代码一知半解，也许你还不知道bochs怎么配置，也许你还不知道bochsrc.bxrc那个文件是什么，那你就打开看看吧，探索一下吧，或许你有新的收获。笔者也会在接下来的文章中一一揭秘。敬请期待。

欲知后事如何，请看下回分解。（汇编代码到底是什么意思？floppywriter是怎么写的？我不想用模拟器，我想用它启动真实电脑，我想用U盘启动。。。）敬请期待。

谢谢，如有疑惑，可在评论中说明，如有疏漏，还请不吝赐教。