深入理解 GNU GRUB - 02 boot.S 2.5 MBR过程模拟实现

来源：互联网发布：自动发卡源码7az 编辑：程序博客网时间：2024/06/07 16:55

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2.5 MBR过程模拟实现
现在，我们对系统引导的第一步已经有了一个详细的认识。为了更深一步的理解MBR和这些BIOS调用，提供一些测试题目：
1) 开机后在屏幕上输出”Hello cppgp”，并在一定时间后重复输出。
2) 开机后紧跟着读取第二个扇区，并且显示整个扇区512字节到屏幕上。
实现上述功能，编译生成512字节的IMG文件，设置虚拟机通过软盘引导，选择使用软盘镜像文件，设置镜像文件为我们编译生成的IMG文件，就可进行测试。
下文首先简单介绍虚拟机配置，然后实现上述的1) 、2)两个题目。

2.5.1 测试虚拟机配置
《自己动手写操作系统》第二章“搭建你的工作环境”，对虚拟机选择、工作平台搭建、测试引导程序等都有详细的描述。这里只简单介绍搭建Vmware Work Station V7.1.3测试虚拟机的过程（其他版本的Vmware Workstation类似）。如下：
1)    选择菜单”File”->”New”->”Virtual Machine”创建一个新的虚拟机。在安装向导的帮助下可以简单完成。其中主要的选择如下：配置选择”Custom(advanced)”，硬件兼容版本选择”Workstation 6.5-7.x”操作系统安装选择”I will install the operating system later”，客户操作系统选择”Linux”，虚拟机名称为”grub-analysis”并定制你的保存路径，处理器配置默认，内存配置默认，网络连接默认，IO控制器类别默认，选择磁盘选择”Create a new virtual disk”，磁盘类型默认，磁盘大小默认（我们不会用到的），磁盘名称默认，单击”Finish”完成。
2)    选中刚才创建的虚拟机，右键选择”Settings”，选择软盘”Floppy”，”Device Status”选择”Connect at power on”。”Connection”选择”Use floppy image file”，选择”Browse”确保选择自己生成的IMG文件。
3)    选择菜单”Vm”->”Power”->”Power On to BIOS”，在Boot配置项中选择确保有软盘驱动器且是第一引导选择。默认配置便是这样，一般不用更改。
4)    启动虚拟机，就会使用设定的IMG文件引导。

2.5.2 “Hello cppgp”的实现

/* * boot-hello-cppgp.S */ .file "boot-hello-cppgp.S" .text .code16.globl _start_start: jmp after_pboutput: .asciz "Hello Cppgp/r/n"idle_repeat: .long 0xA0000000after_pb: cli /* * some bogus BIOS will jump to CS:IP=0x7C00:0000 * instead of CS:IP=0x0000:0x7C00 */ ljmp $0, $real_startreal_start: xorw %ax, %ax movw %ax, %ds movw %ax, %ss movw $0x200, %sp sti /* do output and change color forever */loop_output: movw $output, %si call message /* waiting for repeating idle */ xorl %eax, %eaxloop_idle: incl %eax cmpl idle_repeat, %eax jne loop_idle jmp loop_output/* message function */1: movb $0xE, %ah int $0x10message: lodsb cmpb $0, %al jne 1b ret. = _start + 0x1FEmagic: .byte 0x55, 0xAA

在Linux下使用GCC编译、连接，使用objcopy提取IMG。如下：

~$ gcc -Wall -W -nostdinc -fno-builtin -m32 -MD -c -o boot-hello-cppgp.o boot-hello-cppgp.S~$ gcc -o boot-hello-cppgp.exec boot-hello-cppgp.o -m32 -Wl,--build-id=none -m32 -nostdlib -Wl,-N -Wl,-Ttext,0x7C00~$ objcopy -O binary --strip-unneeded -R .note -R .comment -R .note.gnu.build-id -R .reginfo -R .rel.dyn boot-hello-cppgp.exec boot-hello-cppgp.img

2.5.4 读取并显示第二扇区内容

读者自己实现吧。或者以后抽时间写了添加在这里。