Memory 汇编中的引导加载程序问题

我有一个有趣的问题，我试图制作一个简单的引导加载程序，可以引导和显示文本。当我进一步研究时，我发现引导加载程序需要为某些东西保留内存。以下是我的问题：

如何为引导加载程序保留内存

为什么需要保留内存

引导加载程序还需要执行哪些其他功能

如何将控制传递给内核

你真的不需要“保留”内存，只需要使用它

实际上，您需要这样做，因为您的内核希望位于可寻址内存的开头。因此，您应该做的第一件事是将引导加载程序（此时可能会从MBR运行）复制到高内存中（远远超过内核所在的位置），然后跳转到它。然后，您需要将内核加载到内存的开头，为内核设置环境的其余部分（同样，它希望某些东西，比如Linux内核命令行，位于内存中的特定位置），然后跳转到其入口点

当你来到这里，你不再关心引导程序，它的人生目标已经完成。控件已传递给内核，它可能会在某个时候覆盖用于加载程序的RAM部分

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这也可能有助于您了解启动过程的早期阶段：

请记住，每台现代PC仍以16位（称为实模式）启动。因此，引导加载程序必须使用16位代码。在加载了内核的第一阶段之后，引导加载程序要做的第一件事就是切换到32位模式（称为保护模式）

首先，您应该熟悉16位PC架构，尤其是其细分模型。您需要了解如何以16位模式编写引导加载程序的第一部分。 接下来，您需要了解i386体系结构（32位模式），以便切换到保护模式并配置段寄存器、分页等

请记住，BIOS代码仅在CPU通过软件中断处于16位模式（实模式）时才可用。一旦切换到受保护模式，就不能再使用它（除非切换回16位模式，这很麻烦）。 有关BIOS中断的一个很好的参考是Ralf Brown的中断列表：

就内核开发而言，James Molloy的内核开发教程是从零开始为x86编写操作系统的一个很好的教程：

他使用GRUB加载内核，这可能是最好的做法，因为GRUB已经将CPU切换到保护模式并为您设置GDT。然后在C中加载一个简单的内核就变得简单多了

如果您决定不使用GRUB，而是自己编写所有内容，那么您必须使用16位代码，使用BIOS中的软件中断来加载内核（请参阅上面的参考资料）。此外，如果希望内核采用ELF格式，则必须编写ELF加载程序。 请记住，BIOS加载的引导扇区的长度正好为512字节。这是非常少的代码（实际上是510字节，因为最后2个字节用于引导签名）。这就是为什么引导扇区会加载没有此大小限制的第二阶段引导器

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不管怎样，祝你好运

关于问题1的答案

1） 只要转到项目的链接器文件，就可以执行如下操作

2） 确保将重置向量与向量表一起移动

    MEMORY
    {
    /*  ------------------- BOOT LOADER CODE --------------------------------------*/
        BOOT_cached(RX) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 32K-0x40
        BOOT_uncached(RX) : ORIGIN = 0x0C000000, LENGTH = 32K-0x40

    /*  ------------------- USB INTERFACE -----------------------------------------*/
        USB_INTERFACE_cached(RX) : ORIGIN = 0x08007FC0, LENGTH = 0x40
        USB_INTERFACE_uncached(RX) : ORIGIN = 0x0C007FC0, LENGTH = 0x40

    /*  ------------------- APPLICATION CODE ------------------------------------- */
    /*  APP_cached(RX) : ORIGIN = 0x08008000, LENGTH = 256K-32K */
    /*  APP_uncached(RX) : ORIGIN = 0x0C008000, LENGTH = 256K-32K */

    /*  PSRAM_1(!RX) : ORIGIN = 0x1FFFC000, LENGTH = 0x4000 */
    /*  DSRAM_1_system(!RX) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x8000 */
    /*  DSRAM_2_comm(!RX) : ORIGIN = 0x20008000, LENGTH = 0x8000 */
    /*  SRAM_combined(!RX) : ORIGIN = 0x1FFFC000, LENGTH = 0x14000 */

        DSRAM_1_system(!RX) : ORIGIN = 0x2000D000, LENGTH = 0x3000
        SRAM_combined(!RX) : ORIGIN = 0x2000D000, LENGTH = 0x3000
    }

    stack_size = DEFINED(stack_size) ? stack_size : 4096;
    no_init_size = 64;

3） 此外，您还可以通过如下检查project output.lst文件来确认向量表是否位于正确的地址

Sections:
Idx Name          Size      VMA       LMA       File off  Algn
  0 .usb_interface 00000024  08007fc0  0c007fc0  0000ffc0  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  1 .text         000050f0  08000000  0c000000  00008000  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  2 Stack         00001000  2000d000  2000d000  00015000  2**0
                  ALLOC
  3 .data         00000050  2000e000  0c0050f0  0000e000  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  4 .bss          000006a8  2000e050  0c005140  0000e050  2**2
                  ALLOC
  5 USB_RAM       00000e00  2000e6f8  2000e6f8  00015000  2**2

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感谢您的回答，但我一直遇到的一个问题是，我不知道如何跳转到内存中的某个位置（或复制到内存中的某个位置）。我并不完全精通x86汇编程序，但

jmp xyz

将允许您跳转到地址xyz。要复制内存，您需要逐字将一个字加载到寄存器中，然后将其写入另一个内存地址。似乎还详细介绍了在汇编程序中快速memcpy的实现。事实上，别理我，我刚刚意识到你将用C来做这件事。使用jmp可以跳转到内存中的任意位置，与以前一样，您只需将其包装在

\uuu asm\uu

块中即可。内存复制可以用memcpy完成，只需传入内存地址而不是指针，因为它们基本上是一样的。您可能不得不在某个时候开始编写汇编程序，以获得所需的结果。@JAW1025:学习用x86汇编语言编程。在进入引导加载程序/内核编程之前做好这一点。没有这些知识，写这样低级的东西将是难以忍受的。从简单的事情开始。谢谢你的提示，我会更好地学习x86汇编，谢谢你在c语言中的帮助。问题是GRUB规范非常清楚地表明你应该建立自己的GDT。：GDTR'即使段寄存器如上所述设置，“GDTR”可能无效，因此OS映像在设置自己的“GDT”之前不得加载任何段寄存器（即使只是重新加载相同的值！）。同意。但是，您可以在以后的C代码中设置GDT，这将更加方便和可读（前提是您编写了一些调用lgdt指令的asm函数）。请记住，每台现代PC仍然以16位（称为实模式）启动，但并不完全如此。现代PC使用UEFI固件，在启动后立即切换到32或64位模式。（而且开机状态并不是完全真实的模式，它是一种不真实的模式，具有很高的CS基数）。如果配置为使用16位实模式运行传统BIOS引导加载程序，则PC固件可以选择使用16位实模式运行传统BIOS引导加载程序。以及模拟一堆实际上并不存在的硬件。