X86 我如何编写一个引导扇区，从它'；什么事？

我能够编写一个简单的Hello World引导扇区/引导加载程序，并通过将其放入U盘的前512字节并引导到其中，在实际的x86硬件和BIOS上运行它。现在我想知道如何将更多数据放在U盘的其余部分，并用引导扇区代码将其加载到RAM中。如何做到这一点？

首先，我应该注意，我是编写低级代码的新手，所以我不能保证我的解决方案的可移植性。批评是受欢迎的

如果您已经了解了这一点，我假设您理解BIOS中断调用的概念，例如用于在屏幕上显示字符的调用。您需要从U盘加载数据的是

理解API 与可用于在屏幕上打印字符的中断0x10一样，中断0x13执行各种磁盘操作，您必须通过向

AH

写入适当的数字来选择所需的操作。我们将使用call number

0x02

从驱动器读取数据。此调用需要以下寄存器中的以下参数：

AH

：

0x02

AL

：要读取的扇区数

CH

：气缸

CL

：扇区

DH

：头部

DL

：驱动器

BX

：内存地址-在RAM中写入数据的位置

大多数参数指定从驱动器上的何处读取。BIOS想要知道它应该从

DL

中读取的驱动器的ID号，并且想要知道该驱动器上数据的坐标。请注意，BIOS一次只能从驱动器读取整个扇区，因此您可以指定扇区数，而不是字节数。我相信一个扇区通常有512字节长

现在，查看此文档会立即引发两个问题：

我如何找到从中加载代码的U盘的驱动器ID

当我把数据放在U盘上时，我只是用

dd

或其他工具在U盘上放了一个二进制文件，比如

boot.bin

或

boot.img

。我知道要加载的数据在该文件中的字节偏移量，但如何将其转换为缸盖扇区坐标

我将尝试回答这两个问题，然后我们将做一个Hello World示例

对于第一个问题：当BIOS跳转到引导扇区时，会将驱动器的ID放入

DL

。这至少在我的硬件（在两台计算机上测试）和qemu中是正确的。在我所有的测试设备上，这最初是

0x80

，根据（见表“驱动器表”）对应于“第一个硬盘驱动器”

对于第二个问题，答案似乎是，至少在我的机器上，使用可用的CHS到LBA转换表。我的理解是，你可以把烧录到U盘上的任何二进制文件想象成分成512字节的“扇区”数组。第一个扇区有CHS坐标（0,0,1），然后是（0,0,2），依此类推到（0,0,63），然后是（0,1,0），依此类推。换句话说，您可以将CHS坐标（c、h、s）解释为一个三位数的base-64数字，它只提供文件512字节扇区的索引。至少我的硬件似乎就是这样做的

示例代码 计划是这样的。从USB记忆棒中的字节513开始（因此，在引导扇区之后），我们将放置一个字符串。这应与驱动器上的CHS坐标（0,0,2）相对应，默认情况下，驱动器ID仅位于

DL

中。我们将进行BIOS调用以读取这些坐标处的一个扇区。我将把它们读入内存偏移量0x7E00，因为根据，它对应于一大块可用的空闲内存。然后我们将在屏幕上打印字符串

代码如下：

ORG 0x7C00

;
;    Main code
;

; Clear segment registers, always necessary
MOV AX, 0
MOV DS, AX
MOV ES, AX

; Read sector 2 of this drive into memory
MOV AH, 2           ; Code to read data
MOV BX, 0x0000_7E00 ; Destination
MOV AL, 1           ; Number of sectors to read
MOV CH, 0           ; Cylinder
MOV DH, 0           ; Head
MOV CL, 2           ; Sector
INT 0x13            ; Fire in the hole!

MOV BX, 0x0000_7E00
CALL print

;
;    CPU trap
;
JMP $

;
;    Functions
;
print:
    ; Prints to the screen the zero-terminated string starting at [BX].
    PUSHA
    MOV AH, 0x0E
    loop:
        MOV AL, [BX]
        CMP AL, 0
        JE  break
        INT 0x10
        ADD BX, 1
        JMP loop
        break:
    POPA
    RET

;
;    Padding and magic number
;
TIMES 510-($-$$) DB 0
DW 0xAA55

;
;    This is after the boot sector and so not initially loaded by the BIOS
;
DB 'Hello, world - from disc sector 2!'
DB 0

为了完整起见，我将记录我用来编译它的命令（在Ubuntu上）。我使用NASM组装二进制文件：

nasm -f bin -o boot.bin main.s

其中

main.s

是上面的程序集文件，然后用

dd if=boot.bin of=[YOUR USB STICK'S FILE HANDLE HERE]

其中，例如，我的U盘的文件句柄是

/dev/sda

，但不要只是复制粘贴，以防在您的机器上不同，并且您覆盖了其他设备上的引导扇区

便携性注意事项 上述代码在qemu、32位ThinkPad和旧的64位三星笔记本电脑上都能正常工作。然而，我看到了一些示例代码，这些代码在其他设置中可能需要做一些其他的事情，所以我将在这里提到它们

第一个是在读取驱动器之前，进行另一个中断

0x13

调用以“重置”驱动器。我不确定这到底是做什么的，也不确定是否有必要，但下面是代码：

MOV AH, 0
INT 0x13

你应该在阅读之前这样做。我的代码可以使用或不使用此步骤。同样，BIOS假定

DL

包含驱动器ID

我看到的另一件事是从引导扇区开始，使用如下表：

OperatingSystemName db "PrettyOS"      ;  8 byte
BytesPerSec         dw 512
SecPerClus          db 1
ReservedSec         dw 1
NumFATs             db 2
RootEntries         dw 224
TotSec              dw 2880
MediaType           db 0xF0
FATSize             dw 9
SecPerTrack         dw 18
NumHeads            dw 2
HiddenSec           dd 0
TotSec32            dd 0
DriveNum            db 0
Reserved            db 0
BootSig             db 0x29
VolumeSerialNum     dd 0xD00FC0DE
VolumeLabel         db "PRETTY OS  "   ; 11 byte
FileSys             db "FAT12   "      ;  8 byte

（）

---

这将先于程序集文件顶部的任何代码，然后是一条跳转指令，让您越过它进入主代码。我没有发现在我的设置中需要这样的东西，但是这种东西叫做a，所以如果我的示例代码不适用于您，可能需要研究一下。我的假设是BIOS在跳转到您的代码之前读取此表，并使用它设置从驱动器读取时可能需要的一些内部状态，例如每个扇区的字节数。

看起来合理，但我不是引导加载程序专家。您忘记定义

堆

。我认为这应该是引导签名之后的标签，在字符串前面，如果您计划加载第二个扇区与内存中的第一个扇区相邻，匹配磁盘上的布局。i、 e.您可以省略

mov bx，heap

，因为

int 0x13

不会改变B