Assembly 如何使用GCC生成一个最小的BIOS hello world引导扇区，该扇区可以在真实硬件上使用USB棒工作？

我已经成功地生成了一个最小的引导扇区，它与QEMU 2.0.0 Ubuntu 14.04一起工作：

.code16
.global _start
_start:
    cli
    mov $msg, %si
    mov $0x0e, %ah
loop:
    lodsb
    or %al, %al
    jz halt
    int $0x10
    jmp loop
halt:
    hlt
msg:
    .asciz "hello world"
.org 510
.word 0xaa55

汇编时使用：

as -o main.o main.S
ld --oformat binary -o main.img -Ttext 0x7C00 main.o

本回购协议中提供了以下示例：

在：

它在模拟器屏幕上按预期显示hello world

但如果我尝试刻录到USB：

sudo dd if=main.img of=/dev/sdb

然后将USB插入ThinkPad T400或T430，点击F12，然后选择我观察到的USB：

一些启动消息会很快显示出来 然后屏幕变为空白，顶部只有一个下划线光标 我还用Ubuntu 14.04映像测试了相同的USB，它启动得很好，所以USB正常工作

我应该如何更改此示例，使其在硬件上启动并显示hello world消息

Ubuntu映像和我创建的映像有什么区别

这在哪里有记录

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我已将T400上sudo dmidecode的输出上传到：

正如@Jester所述，我必须使用以下命令将DS归零：

请注意，不可能立即将mov传输到ds：我们必须通过ax：

所以问题的根源是QEMU的初始状态和实际硬件的初始状态之间的差异

我现在将以下16位初始化代码添加到我的所有引导加载程序中，以保证更干净的初始状态。迈克尔·佩奇在评论中提到，并非所有这些都是强制性的

 .code16
cli
/* This sets %cs to 0. TODO Is that really needed? */
ljmp $0, $1f
1:
xor %ax, %ax
/* We must zero %ds for any data access. */
mov %ax, %ds
/* The other segments are not mandatory. TODO source */
mov %ax, %es
mov %ax, %fs
mov %ax, %gs
/*
TODO What to move into BP and SP? https://stackoverflow.com/questions/10598802/which-value-should-be-used-for-sp-for-booting-process
Setting BP does not seem mandatory for BIOS.
*/
mov %ax, %bp
/* Automatically disables interrupts until the end of the next instruction. */
mov %ax, %ss
/* We should set SP because BIOS calls may depend on that. TODO confirm. */
mov %bp, %sp

我还发现了这个密切相关的问题：

9.10.2 STARTUP.ASM清单

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包含一个大型初始化示例。

至少应将DS归零。除设置DS外，还应明确设置堆栈段SS，尤其是在开始使用BIOS例程时。您也有点幸运，因为QEMU和其他模拟器在调用启动代码时对您更友好。当bios调用引导加载程序时，CS段不一定必须为0。段：偏移量将等效于0x0000:0x7c00，但CS可以是其他值，如0x07c0 0x07c0:0x0000。为了避免这种情况，您应该对代码中的标签执行远jmp，并将CS设置为0x0000。在真正的硬件上，这可能是一个问题。@MichaelPetch感谢您提供更多提示！我觉得QEMU没有很好地模仿我的硬件更不走运：-我将更仔细地研究您提到的寄存器段。我以前从来没有很好地理解过它们，因为操作系统对我隐藏了它们。几个月前，我使用了25年前编写的引导加载程序，并将其更新为使用at&t语法，并可使用GNU Assembler在Throwback星期四编译。你可以找到它。它使用CLI在执行远跳转之前关闭中断，然后设置堆栈和ES、DS寄存器。您的代码是英特尔语法，但您应该对我所做的有一个大致的了解。此引导加载程序设计为从软盘上运行此代码用于2.88MB 3.5floppy@RossRidge不幸的是，在真正的硬件中，你不能依赖于0。一些旧的bios特别喜欢使用0x07C0:0000。与0x0000:0x7C00相同的物理内存位置。通过对本地标签执行far jmp，可以确保使用的是已知的CS。当然，它不需要为零，但无论您的代码写入的源代码是什么，都必须由CS匹配。在过去，远jmp到本地标签是确保我们拥有我们期望的CS而不是BIOS可能使用的CS的简单方法。我提供的示例代码执行简单的far jmp方法。提示：要调零寄存器，请使用xor%reg，%reg。这将机器代码的长度从三个字节减少到一个字节，在现代8086兼容机上速度更快。只需使用xor%ax，%ax而不是mov$0，%ax即可。@fuzzxl谢谢！我已经看到了，但它没有进入我的习惯：-固定。BIOS例程不需要设置FS和GS。ES不需要设置，除非特定的BIOS例程需要它作为传入参数的一部分。至于BP，它可以用于任何事情。它不需要初始化，除非您有理由使用它。BIOS调用不使用堆栈帧，也不要求在自己的代码中使用堆栈帧，除非您试图与某种类型的约定兼容。BIOS不在乎。如果BIOS调用需要BP作为参数，文档会说列出该要求，并且只需要在调用之前进行设置。学生：SP是一个不同的故事。BIOS例程和中断需要一个可用的SS:SP。我遇到了完全相同的问题，并通过您的解决方案得到了解决：在引导扇区代码的开头将DS和ES寄存器归零：xor ax、ax和mov DS、ax和mov ES、ax。

@@ -4,2 +4,4 @@ _start:
     cli
+    xor %ax, %ax
+    mov %ax, %ds
     mov $msg, %si

 .code16
cli
/* This sets %cs to 0. TODO Is that really needed? */
ljmp $0, $1f
1:
xor %ax, %ax
/* We must zero %ds for any data access. */
mov %ax, %ds
/* The other segments are not mandatory. TODO source */
mov %ax, %es
mov %ax, %fs
mov %ax, %gs
/*
TODO What to move into BP and SP? https://stackoverflow.com/questions/10598802/which-value-should-be-used-for-sp-for-booting-process
Setting BP does not seem mandatory for BIOS.
*/
mov %ax, %bp
/* Automatically disables interrupts until the end of the next instruction. */
mov %ax, %ss
/* We should set SP because BIOS calls may depend on that. TODO confirm. */
mov %bp, %sp