启动流程概述

计算机从上电到操作系统加载，依次经历以下几个阶段：

  1. BIOS 加电启动，进入计算机启动流程。
  2. 自检（POST）：检查内存、CPU 等基本硬件是否正常。该过程可在 BIOS 设置中关闭；旧年代主板通过自检后会通过蜂鸣器提示。
  3. 从 BIOS 配置的启动设备（HDD、光驱或软盘）读取 MBR（主引导记录），这是引导的关键所在。
  4. 加载并执行引导程序。

MBR 结构

MBR 位于磁盘第一个扇区，共 512 字节，由三部分组成：

  • 引导程序：占前 446 字节。引导程序的第一条指令为 org 7c00h，BIOS 会将该程序加载到内存地址 0000:7c00 处开始执行。关于为什么是这个地址，可以参考 这篇文章 中的解释。
  • 分区表：占 16×4 = 64 字节。
  • 结束标识：2 字节，固定值 0xaa55。

编写引导代码

在前 446 字节中编写引导程序，创建文件 boot.asm，内容如下：

org 7c00h

mov ax, cs
mov es, ax
mov ax, logo
mov bp, ax
mov cx, len
mov ax, 1301h
mov bx, 000fh
mov dl, 0
int 10h

logo: db "LiteOS 0.1 (c) 2013-2017 dreamyouxi.com"
len: equ $ - logo
times 510 - ($ - $$) db 0
dw 0aa55h

使用 nasm 工具将汇编源码编译为二进制文件：

nasm boot.asm -o boot.bin

生成的 boot.bin 就是所需的 512 字节 MBR 文件。

在虚拟机中运行

新建一个 VM 虚拟机，将启动设备文件指定为生成的 boot.bin：

启动虚拟机，运行效果如下：