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Lesson 6: Boot Loader
到现在为止，我们所做的都被限制在引导扇区里面。如果我们的操作系统只能容纳在一个扇区里，那它绝对大不了。我们需要有个方法来拓展。我们将通过写一个程序来读取并且运行一个可执行文件，以达到这个目标。这个程序称为boot loader。我们希望读取的那个程序的大小可以随我们的希望而定，因为它不再受一个扇区大小的限制了。这将比我们已经完成的工作都要难。在FAT文件系统中指定一个参考点可能是个好主意（你有可能正使用其他文件系统，不过假定你使用FAT）。我将简单介绍一下启动加载过程。一张软盘依次包含下面的部分：DOS的引导记录（我们已经在上面忙活了半天的那第一个扇区），文件分配表（FAT），根目录，然后是磁盘上的文件。（硬盘的话更复杂一点，它包含一个主引导记录Master Boot Record和多个分区。）设想我们现在已经写好了操作系统，编译并且命名为LOADER.BIN，然后把它复制到磁盘上。boot loader将如下所示的加载它。DOS引导记录（DBR）将读取DBR，FAT，和根目录的大小。它们在磁盘上的位置便相应的确定了。 把根目录读入内存。 在根目录里寻找名为LOADER.BIN的文件。如果找到了，我们将读取目录信息来获知文件的第一个簇（文件分配的单位）在哪里。如果没有找到，给出一条错误信息。 把文件分配表读入内存。 从文件第一个簇开始，借由文件分配表我们可以找到这个文件所有的簇。我们把这些簇读到内存中特定的位置。 我们跳转到那里，然后开始执行操作系统。 所有的读盘工作都将通过BIOS完成。如果你愿意接受挑战，找本关于BIOS函数的指南来学学如何从磁盘上读取扇区，然后试着写一个自己的boot loader。不过，我也提供了一个从John S. Fine那里得到并且稍做改变了的FAT12 bootstrap loader。如果你能找到一份他的“partcopy”，那你就可以按他写的编译和安装指令做了（请告诉我你是在哪里找到的）。否则，用我们在前几课的方法，来把这个boot loader复制到软盘上。在John Fine的bootstrap loader中有很多可供用户设置的参数。这个加载器假定你使用FAT12文件系统（这是软盘使用的文件系统）。对于其他的系统来说，你需要不同的加载器。你能够设置的参数包括操作系统的位置，把什么样的FAT数据读入内存。你也可以改变加载器读入的文件名。默认情况下，加载器将在根目录（如果有的话）下找到名为LOADER.BIN的文件，并且把它读到以0x1000:0000（这可以通过改变%define IMAGE_SEG调节）开始的内存中。这样你就能够编一个操作系统，并且把它命名为LOADER.BIN复制到软盘上。作为举例，我们将使用boot loader来加载我们第四课的Hello，World操作系统。但是我们不能仅仅使用和第四课一样的文件。我们需要稍做改变。首先你需要意识到这个文件现在被加载到了不一样的位置（原来是0000:7C00，现在是0x1000:0000）。其次，我们可以去掉DOS引导记录的数据了。在代码的一开始，你可以设置数据段和堆栈段以及堆栈的指针。下面的代码完成这些。当前的代码段由CS寄存器存储，同时静态数据也被组装在可执行代码中，所以我们也可以认为这个段是数据段。同时，我们还可以把它当作堆栈段来用，不过将来我们可能要改变。 mov ax, cs ; 得到当前段 mov ds, ax ; 数据也在当前段里 cli ; 变动堆栈时屏蔽掉中断 mov ss, ax ; 我们也把这个段当做堆栈段来用 mov sp, 0xfffe ; 将段的顶部作为堆栈的开始 sti ; 恢复中断 最后，我们可以把源码最后的几行去掉了。包括添加引导扇区署名和检查文件是否正好为一个扇区大小的代码。其他的代码应该都差不多。结果可以在lesson6.asm下载。用下面的命令编译这个文件并且把它复制到你得磁盘上：nasmw lesson6.asm -o lesson6.bincopy lesson6.bin a:/LOADER.BIN 然后，如果你已经安装了boot loader，你就可以用这张盘启动了。如果你获得了成功，修改一下前几课的其他程序来使boot loader能够加载它们。以后的绝大多数课程里，我将假定你使用这个boot loader（当然也可以是其他你选择的）来载入你的操作系统文件。现在，我们可以使我们的操作系统比一个扇区更大了！转载地址：http://ncibb.baihongyu.com/