自己动手写一个操作系统——loader(1)
前言
上篇文章中，我们写了一个简单的 loader 作为被加载的演示对象。我们知道 loader 是用来加载 kernel 的，今天我们就编写 loader 代码完成这件事情。
实模式下的内存地址
我们计划把 kernel 加载到内存的 0x10000 地址处。
不过面临一个挑战，实模式下地址线为 20 位，寄存器只有 16 位，要想通过寄存器去构成这 20 位的主存地址，必须采取一种特殊的方式。
当指令要想访问某个内存地址时，它通常需要用下面的这种格式来表示：
（段基址：段内偏移）
其中第一个字段是段基址，它的值由段寄存器来提供（一般来说，段寄存器有 6 种，分别为 cs、ds、ss、es、fs、gs），其中 cs 不可以直接通过汇编指令赋值，其它可以。
最终：
物理地址 = (段基址 << 4) + 段内偏移
段基址
我们想要把 kernel 加载到 0x10000 处，就要计算段基址和段内偏移，可知段基址为 0x1000，段内偏移为 0x0。
所以就要给段基址寄存器赋值 0x1000，段偏移寄存器赋值 0x0。
代码
loader.S
.code16
.global _start_start:mov $0x1000, %axmov %ax, %dsmov %ax, %ssmov %ax, %esmov %ax, %fsmov %ax, %gs# 加载 kernel 到内存mov $0x0000, %bx # 要加载到的内存地址mov $0x0003, %cx # ch:磁道号(0x00)，cl:起始扇区号(0x03),(扇区 0x01 为 MBR, 扇区 0x02 为 loader)mov $0x02, %ah # ah:读磁盘命令mov $1, %al # al:读取的扇区数量，必须小于128，暂时设置成 1 个扇区mov $0x0080, %dx # dh:磁头号，dl:驱动器号0x80(磁盘1)int $0x13# 跳转到 kerneljmp $0x1000, $0x0000jmp .我们可以通过 mov 指令，向 ds、ss、es、fs、gs 段寄存器赋值 0x1000，但是 cs 段基址寄存器就不可以使用 mov 指令赋值了，需要使用 jmp 指令。如 jmp $0x1000, $0x0000 就会将 cs 赋值为 0x1000。
start.S
.code16
.global _start_start:jmp .
kernel 的代码目前作为演示就写个简例。
不过注意要在链接时指定代码入口地址为 0x0000（为调试做准备）。
Makefile
OUTPUT=../_build/kernelall:mkdir -p ${OUTPUT}as --32 -g -o ${OUTPUT}/start.o start.Sld -m elf_i386 -Ttext=0x00000 ${OUTPUT}/start.o -o ${OUTPUT}/start.elfobjcopy -O binary ${OUTPUT}/start.elf ${OUTPUT}/kernel.bin objdump -x -d -S ${OUTPUT}/start.elf > ${OUTPUT}/start_dis.txtclean:-rm ${OUTPUT}/*
调试
最终 loader 将 kernel 加载到内存的 0x10000 处，并跳转到该位置运行。
可以看到，段寄存器值全为 0x1000，段内偏移为 0x0（eip），该位置对应的汇编代码为 start.S:5 jmp .。
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