操作系统 Bootloader指南：从零开始构建自定义启动流程

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：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

6. 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。