BOOT0的主要代码兼Unix下汇编小节

杜比环绕声

Boot0的主要作用：

书上说得比较多了，大致的作用就跟MBR差不多，系统安装的时候把它放到硬盘的主引导记录当中，提供一个简单的多操作系统引导功能。如果选择启动FreeBSD，它会在对应的分区里面读“分区引导记录”，也就是Boot1，然后经由Boot1来引导BTX，boot2.bin，最终加载内核。

boot0.s是boot0的源代码，存在两个版本，一个大小是512K，占用一个扇区，还有一个是1024K，占用两个扇区，这两个文件分别是boot0.s,boot0ext.s，存放的目录是：

/usr/src/sys/boot/i386/boot0/boot0.s
在boot0.s这个源文件中采用的是AT&T的汇编语言语法格式，在指令上和windows环境下的汇编语言格式略有不同。
一、读这个代码的预备知识：根据PC机的体系结构，硬件启动的最后一个步骤是读取硬盘上的主引导记录，放到内存：0x0000：0x7c00这个地址，一个jmp跳转指令来执行主引导记录的第一条指令。
二、主要的代码：
boot0.s的主要工作流程是
1、代码搬移，从0x7c00这个地址挪到另外一个地址，主要是为了给后续读取分区引导记录boot1腾出空间。
2、扫描分区表，扫描引导扇区有效标志，打印多系统引导界面。
3、根据选择，读取相应分区的分区引导记录
4、出错处理
主要的代码：
1、变量定义：
        .set ORIGIN,0x600        # Execution address
        .set FAKE,0x800         # Partition entry
        .set LOAD,0x7c00        # Load address
        .set PRT_OFF,0x1be        # Partition table
        .set TBL0SZ,0x3         # Table 0 size
        .set TBL1SZ,0xb         # Table 1 size
        .set MAGIC,0xaa55        # Magic: bootable
        .set B0MAGIC,0xbb66        # Identification
        .set KEY_ENTER,0x1c        # Enter key scan code
        .set KEY_F1,0x3b        # F1 key scan code
        .set KEY_1,0x02            # #1 key scan code
        .set ASCII_BEL,0x07        # ASCII code for BEL>
        .set ASCII_CR,0x0D        # ASCII code for CR>
符号常量定义形式：
.set 符号常量，值 #注释
2、乾坤大挪移
start:  cld                     # String ops inc
        xorw %ax,%ax            # Zero
        movw %ax,%es            # Address
        movw %ax,%ds            # data
        movw %ax,%ss            # Set up
        movw $LOAD,%sp          # stack
/*
* Copy this code to the address it was linked for
*/
        movw %sp,%si            # Source
        movw $start,%di            # Destination
        movw $0x100,%cx            # Word count
        rep                # Relocate
        movsw                # code
这段代码的作用就是DS:SI内存的数据转移到ES:DI当中，0x200个字节
movw $LOAD,%sp # stack
常量的引用：$常量名  $具体的数值  
寄存器的使用：%寄存器名
指令格式：
操作码 原操作数，目的操作数 #注释
上面那条指令的作用就是把LOAD的值赋给sp寄存器，也就是这段代码运行期间，栈顶是0x7c00,向下增长。不会影响到0x7c00的代码。
movw $start,%di # Destination
start是代码中的标识，实际代表的是代码装载到内存时的地址，因此$start这个引用表示的是地址。
3、中间略去，最后的装载分区引导记录代码：
第312行的main.15
main.15:   
        movw $LOAD,%bx            # Address for read
        movb $0x2,%ah             # Read sector
        callw intx13              # from disk
        jc main.10                # If error
        cmpw $MAGIC,0x1fe(%bx)        # Bootable?
        jne main.10               # No
        movw $crlf,%si            # Leave some
        callw puts                # space
        jmp *%bx                  # Invoke bootstrap
这段代码的作用：使用BIOS系统调用读扇区操作，读取分区引导记录扇区，这里设定是读取FreeBSD分区的分区引导记录boot1，放到DS:BX=0x0000:0x7c00处，如果读取成功，检测读取扇区的最后两个字节，如果成功jmp *%bx
两个寻址方式：
cmpw $MAGIC,0x1fe(%bx)
我的理解是：bx(=0x7c00)+0x1fe   把这个数值作为地址，把这个地址内的数值和$MAGIC对比，也就是检测可引导扇区有效标志。
jmp *%bx
很显然是无条件跳转到0000:0x7c00处，但是这条指令比较难理解，%bx表示寄存器引用，但是寄存器不能作为jmp的操作数，类似于C语言的做法，用到了地址求值，因为bx=0x7c00,我的理解就是“把BX寄存器的值作为操作数，作为跳转地址”——这种写法很类似C语言。
读boot1.s的代码，可知boot1.s汇编之后的二进制代码和BTX、boot2.bin在安装时是存放在FreeBSD可引导“Silce”中的前16个扇区里面，Jmp $0x7c00，就是运行boot1.s，然后加载BTX，然后运行boot2.c里面的程序，实现内核加载。



本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/12258/showart_189716.html