一、最小操作系統(tǒng)的代碼解釋

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? ? 很多資料上都有最小操作系統(tǒng)代碼，即從裸機(jī)開始運(yùn)行、引導(dǎo)機(jī)器、顯示 hello world 并進(jìn)入循環(huán)等待的代碼；下面對(duì)代碼進(jìn)行一下大體的解釋；

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org 07c00h; 告訴編譯器程序加載到7c00處 mov ax, cs mov ds, ax call DispStr; 調(diào)用顯示字符串例程 jmp $; 無(wú)限循環(huán) DispStr: mov ax, BootMessage mov bp, ax; ES:BP = 串地址 mov cx, 16; CX = 串長(zhǎng)度 mov ax, 01301h; AH = 13, AL = 01h mov bx, 000ch; 頁(yè)號(hào)為0(BH = 0) 黑底紅字(BL = 0Ch,高亮) mov dl, 0 int 10h; 10h 號(hào)中斷 ret BootMessage:db "Hello, OS world!" times 510-($-$$) db 0; 填充剩下的空間，使生成的二進(jìn)制代碼恰好為512字節(jié) dw 0xaa55; 結(jié)束標(biāo)志

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1 ORG和07C00h

ORG偽指令告訴匯編器: ?我的程序?qū)?lái)會(huì)被加載到某某地址A；

ORG是Origin的縮寫：起始地址，源。在匯編語(yǔ)言源程序的開始通常都用一條ORG偽指令來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定程序的起始地址。如果不用ORG規(guī)定則匯編得到的目標(biāo)程序?qū)?000H開始。
匯編語(yǔ)言源程序中若沒(méi)有ORG偽指令，則程序執(zhí)行時(shí)，指令代碼被放到自由內(nèi)存空間的CS:0處；若有ORG偽指令，編譯器則把其后的指令代碼放到ORG偽指令指定的偏移地址。

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FFFF0h與07C00h，這兩個(gè)都是機(jī)器啟動(dòng)后默認(rèn)訪問(wèn)的內(nèi)存地址。

bios是用來(lái)初始化硬件的最底層的軟件（然后才是操作系統(tǒng)），因此計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后必須最先被執(zhí)行。
CPU只能執(zhí)行內(nèi)存中的內(nèi)容的，而內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是斷電之后內(nèi)容就會(huì)消失。工程師的解決方法是：將存放bios的rom芯片與內(nèi)存芯片統(tǒng)一編址（不明白的話去看微機(jī)原理與接口的書）。這樣就可以把存放bios的ROM芯片看作是數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不會(huì)消失不允許被更改的內(nèi)存了。
開機(jī)啟動(dòng)后默認(rèn)的CS=FFFFh IP=0000h。這個(gè)地址就是bios的地址。這段內(nèi)存空間很小，不能夠容下操作系統(tǒng)等大型程序。
機(jī)器啟動(dòng)后自動(dòng)執(zhí)行bios使其完成硬件初始化。bios完成硬件初始化的任務(wù)后，就要把權(quán)力移交給操作系統(tǒng)。
工程師進(jìn)行了強(qiáng)制性的規(guī)定：到內(nèi)存中的07c00h 處尋找系統(tǒng)的引導(dǎo)程序，即CS=0000h IP=7c00h。也就是說(shuō)任何系統(tǒng)，他的引導(dǎo)程序都必須安排在07c00h開始的地方，否則就不能被正確的引導(dǎo)。當(dāng)引導(dǎo)程序完成后我們就進(jìn)入了Linux Windows等系統(tǒng)了。

(還可以把org 07c00h改為0100h,生成 com文件就能直接在dos下運(yùn)行。）cx表示的是字符串的個(gè)數(shù)，10進(jìn)制的，可以自行修改，boot sector的結(jié)束地址也是固定的，為0xAA55。
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2 10h中斷

10H中斷是由BIOS對(duì)顯示器和屏幕所提供的服務(wù)程序。使用int 10h服務(wù)程序時(shí)，必須先指定ah寄存器為顯示服務(wù)編號(hào)之一，以指定需要調(diào)用的功用。
ah=13h, 在Teletype模式下顯示字符串。


AH＝13H
BH＝頁(yè)碼
BL＝屬性(若AL=00H或 01H)
CX＝顯示字符串長(zhǎng)度
(DH、DL)＝坐標(biāo)(行、列)
ES:BP＝顯示字符串的地址 AL＝顯示輸出方式
0—— 字符串中只含顯示字符，其顯示屬性在BL中。顯示后，光標(biāo)位置不變
1——字符串中只含顯示字符，其顯示屬性在BL中。顯示后，光標(biāo)位置改變

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3 JMP $

$，代表當(dāng)前地址。
$ 放在 LJMP 之后，它就代表這條指令本身的地址。
JMP $，就是轉(zhuǎn)移到該指令的本身地址。
JMP $，就是原地轉(zhuǎn)移的意思，即 死循環(huán)。
一旦有中斷發(fā)生，就可以去執(zhí)行中斷程序。

4 填充
$-$$可能會(huì)經(jīng)常被用到，它表示本行距離程序開始處的相對(duì)距離。
times 510-($-$) ?db ?0 ?的意思就是將0這個(gè)字節(jié)重復(fù)510-($-$)遍，知道程序有510B為止。這樣，加上結(jié)束標(biāo)志0XAA55占用2B，恰好是512B

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5 引導(dǎo)扇區(qū)
Boot Sector原理如下：當(dāng)計(jì)算機(jī)被電源打開時(shí)，他先會(huì)進(jìn)行加電自檢（POST），然后尋找啟動(dòng)盤，如果選擇是從軟盤啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)就會(huì)檢查軟盤的0面0磁道1扇區(qū)，如果發(fā)現(xiàn)它是以0xAA55結(jié)束，則BIOS就會(huì)認(rèn)為他是一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)。
一旦BIOS發(fā)現(xiàn)了引導(dǎo)扇區(qū)，就會(huì)將這512B的內(nèi)容裝載到內(nèi)存0000:7c00處；

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二 NASM的初步使用

上面代碼是NASM語(yǔ)法，和微軟的MASM有所區(qū)別。需要用NASM編譯。

masm是微軟專門為windows下匯編而寫的，而nasm可以在windows、linux等系統(tǒng)下匯編。

安裝NASM；

把上述代碼保存為boottest.asm，然后用NASM構(gòu)建；

如下圖構(gòu)建為.bin文件；

nasm boottest.asm -o boottest.bin

此段代碼如果放到emu8086中編譯；

times 510-($-$$) ? db ? 0，這句會(huì)出錯(cuò)；

emu8086的編譯是MASM語(yǔ)法，沒(méi)有times指令；

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三 看一下boot文件大小

看一下構(gòu)建成功以后的引導(dǎo)文件大小，正好是512字節(jié)；

一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)是512個(gè)字節(jié)，并且以0xAA55為結(jié)束標(biāo)識(shí)的扇區(qū)；

這個(gè)就是最小操作系統(tǒng)的含義，以及?times 510-($-$) ?db ?0 這句填充的作用；

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的最小操作系统的代码解释、NASM的初步使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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