https://www.dafei.me/tags/%E6%B1%87%E7%BC%96/ Recent content in 汇编 on 大飞的博客 Hugo zh-cn Wed, 06 May 2026 01:00:00 +0000 https://www.dafei.me/posts/os-01-hello/ Wed, 06 May 2026 01:00:00 +0000 https://www.dafei.me/posts/os-01-hello/ <p>电脑开机之后，CPU 做的第一件事是什么？</p> <p>不是运行 Linux，不是加载驱动，甚至不是执行你写的任何代码——而是执行一段固化在主板上的程序：<strong>BIOS</strong>（Basic Input/Output System，主板上的固件，负责硬件自检和引导启动）。</p> <p>BIOS 做完硬件自检之后，会去找一个可以启动的磁盘。找到之后，它做了一件很朴素的事：把磁盘最开头的 512 字节复制到内存地址 <code>0x7C00</code>，然后跳过去执行。</p> <p>就这样。没有操作系统，没有文件系统，没有任何框架。你写的代码，就从这 512 字节开始。</p> <hr> <h2 id="512-字节能干什么">512 字节能干什么</h2> <p>说实话，不多。但够用来在屏幕上打一行字。</p> <p>这一章的目标很简单：从磁盘启动，打印 <code>Hello, OS!</code>。</p> <p>这段代码叫 <strong>Bootloader</strong>（引导程序，操作系统启动前最先运行的代码），是你第一次真正掌控机器的代码。</p> <p>有两个硬性要求必须满足，BIOS 才会认你：</p> <ol> <li>代码必须放在内存 <code>0x7C00</code> 开始的位置</li> <li>这 512 字节的最后两个字节必须是 <code>0x55 0xAA</code>（引导魔数，BIOS 用来识别可启动扇区的标志）</li> </ol> <p>少一个，BIOS 直接忽略你。</p> <hr> <h2 id="实模式cpu-刚醒来的状态">实模式：CPU 刚醒来的状态</h2> <p>启动的时候，CPU 处于<strong>实模式</strong>（Real Mode，x86 最原始的工作模式，16 位寻址，最多访问 1MB 内存）。</p> <p>实模式有一个好处：可以直接调用 BIOS 提供的<strong>中断服务</strong>（INT，软中断，通过中断号调用 BIOS 内置功能）。打印字符用的是 <code>int 0x10</code>，往 <code>ah</code> 里放功能号 <code>0x0E</code>，往 <code>al</code> 里放字符，中断一触发，字符就出现在屏幕上。</p> <p>这是整个计算机世界里最&quot;低级&quot;的打印方式，但也是最直接的。</p> <hr> <h2 id="两个坑">两个坑</h2> <p>第一次写这段代码，我卡在两个地方：</p> <p><strong>段寄存器没初始化。</strong> 实模式下内存寻址是通过&quot;段:偏移&quot;来算的，<code>ds</code>、<code>es</code>、<code>ss</code>（数据段、附加段、栈段寄存器）这些上来没初始化，地址算出来是错的。在代码开头手动清零就好。</p> <p><strong>栈没设置。</strong> 汇编代码里调用任何东西之前，<strong>栈</strong>（Stack，后进先出的内存区域，用于保存临时数据和返回地址）要先指到一个安全的地方。把 <code>sp</code>（栈顶指针）设成 <code>0x7C00</code> 就够了——往下增长，不会覆盖代码。</p> <hr> <h2 id="跑起来">跑起来</h2> <p>写好汇编，用 <strong>NASM</strong>（汇编器，把汇编代码编译成机器码）编译成二进制，扔给 <strong>QEMU</strong>（开源的硬件模拟器，可以模拟一台完整的 x86 计算机）模拟器：</p>