引导加载程序是计算机启动过程中至关重要的组件,它负责加载和启动操作系统。本文将从零开始构建一个自定义的引导加载程序,并详细介绍以下步骤:
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准备环境:
- 首先,需要准备一个开发环境,包括编译器、汇编器和链接器等工具。
- 然后,需要创建一个新的项目文件夹,并创建一个名为“bootloader.asm”的汇编源文件。
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初始化数据结构:
- 在汇编源文件中,需要定义一些数据结构来存储引导加载程序所需的信息。
- 例如,可以定义一个结构体来存储引导扇区的信息,以及一个数组来存储内核的加载地址。
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加载引导扇区:
- 下一步是加载引导扇区,它通常位于磁盘的第一个扇区。
- 可以使用int 13h中断来加载引导扇区,并将其加载到内存中。
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分析引导扇区:
- 一旦引导扇区加载到内存中,就可以分析它的内容。
- 引导扇区通常包含一些信息,例如分区表和引导扇区的签名。
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加载内核:
- 根据引导扇区中的信息,就可以加载内核。
- 这可以通过使用int 13h中断来读取内核文件,并将其加载到内存中。
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跳转到内核:
- 最后,需要跳转到内核。
- 这可以通过使用jmp指令来跳转到内核的入口地址。
以上步骤只是一个基本的概述,在实际构建一个自定义引导加载程序时,还需要考虑更多细节。例如,需要考虑如何处理启动参数、如何处理多重启动系统等等。
以下是构建自定义引导加载程序的一些示例代码:
; 定义数据结构
struct boot_sector {
byte jmp_instruction[3];
byte oem_id[8];
word bytes_per_sector;
byte sectors_per_cluster;
word reserved_sectors;
byte number_of_fats;
word max_root_entries;
word total_sectors;
byte media_descriptor;
word sectors_per_fat;
word sectors_per_track;
word number_of_heads;
dword hidden_sectors;
dword total_sectors_32;
byte drive_number;
byte current_head;
byte signature;
byte volume_id[4];
byte volume_label[11];
byte file_system_type[8];
};
; 定义数组来存储内核的加载地址
dword kernel_load_address[2]
; 加载引导扇区
mov ax, 0x0201
mov ds, ax
mov es, ax
mov si, 0x0000
mov di, 0x7C00
mov cx, 0x0002
rep movsw
; 分析引导扇区
mov ax, es:[0x01FE]
mov word [kernel_load_address + 0], ax
mov ax, es:[0x0200]
mov word [kernel_load_address + 2], ax
; 加载内核
mov ax, 0x0201
mov ds, ax
mov es, ax
mov si, [kernel_load_address]
mov di, 0x0000
mov cx, [kernel_load_address + 2]
rep movsw
; 跳转到内核
mov ax, [kernel_load_address]
jmp ax
以上代码只是一个简单的示例,在实际构建一个自定义引导加载程序时,还需要考虑更多细节。