MBR初认识-Toy模板网

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1.什么是MBR

　　说实话，我一直都不喜欢在一大堆内容一开始就抛出一长条概念，这很劝退，但现在记录一下是很有必要的，否则后续忘记就难理解了。

　　简单来讲，MBR记录着硬盘各个分区的大小和位置信息，就像人口普查一样，对整个硬盘的分布了熟于心。它是开机后访问硬盘时要读取的第一个扇区，不难理解，毕竟要知道自己去哪得先看地图。噢，对了，它的全称是主引导记录（master boot record），由于os需要一步步进行权限的完善，有程序进行接力和指引是必须的事情。

2. 0x7c00？why？

　　好吧，这个问题我也一直都很好奇，在进行6.s081实验时，取断点并跳转总是从0x7c00开始，搜了很多操作系统有关的文章都没有给我一个满意的答案，现在算是知道了:

　　早期的CPU要求物理地址 0x0~0x3FF 存放中断向量表（我还不知道这是什么意思），所以只能找其他地方放MBR了，在那时DOS（古老的系统）要求最小内存是32KB，但是MBR自然不可能覆盖在前面或中间（不然其他功能去哪开始加载，无序会导致混乱和时间变长），所以它必须预留空间，所以就得在32KB的末尾。

　　写程序的大家都知道，程序必须要用到栈，MBR虽说是汇编语言但也是一段程序，它在内存里由于要给栈分配空间实际上总空间要大于512字节，最大估计也就1KB了（毕竟功能就那点），所以选32KB中最后1KB最合适，而那个地方就是0x7c00。

3.启动MBR的坎坷风雪路

　　首先是简单的MBR代码：

 1 ;主引导程序
 2 ;---------------------
 3 
 4 SECTION MBR vstart=0x7c00 ;程序开始的地址
 5     mov ax, cs            ;使用cs初始化其他的寄存器
 6     mov ds, ax            ;因为是通过jmp 0:0x7c00到的MBR开始地址
 7     mov es, ax            ;所以此时的cs为0,也就是用0初始化其他寄存器
 8     mov ss, ax            ;此类的寄存器不同通过立即数赋值，采用ax中转
 9     mov fs, ax
10     mov sp, 0x7c00  ;初始化栈指针
11 
12 ;清屏利用0x10中断的0x6号功能
13 ;------------------------
14     mov ax, 0x600
15     mov bx, 0x700
16     mov cx, 0
17     mov dx, 0x184f
18 
19     int 0x10
20     ;获取光标位置
21 ;---------------------
22     mov ah, 3   ; 3号子功能获取光标位置
23     mov bh, 1   ; bh寄存器存储带获取光标位置的页号,从0开始，此处填1可以看成将光标移动到最开始
24     int 0x10
25 
26 ;打印字符串
27 ;------------------
28     mov ax, message
29     mov bp, ax
30 
31     mov cx, 6    ;字符串长度，不包括'\0'
32     mov ax, 0x1301
33     mov bx, 0x2
34 
35     int 0x10
36 
37     jmp $
38 
39     message db "My MBR"
40     times 510-($-$$) db 0 
41     db 0x55, 0xaa

注释都说的很清楚，显示器相关就不提了，主要写写第24行0x10中断和37、40、41行。

0x10中断在这里负责有关打印的例程。调用方法是将功能号送入ah寄存器，其他参数按照中断要求放在适当寄存器，然后执行int 0x10，具体了解在这贴个链接：(3条消息) BIOS INT 10中断功能详解_bios显示模式 int10_rhxznp的博客-CSDN博客

37行是一个死循环，$是本行指令的地址，jmp是近跳转，那么jmp $就是跳到自己的地址再执行自己，再跳到自己的地址再跳转，这样是为了让程序悬停在此处，等待下一步。

40行的$$是本section的起始地址，和上面$区别还是很大的，section起始地址和行起始地址并不是一个东西。$-$$是本行到本section的偏移量，MBR的最后两个字节必须是固定的内容，也就是BIOS认为可执行的程序MBR啦！如果不是，OK，BIOS不认识，无法启动。

那么一串times 和 - 号、db是什么意思？因为要预留出0x55，0xaa，所以得要计算填满扇区用的字节数，MBR共有512字节，那么510个字节就得填充，但是扇区里还有其他东西加载，所以用510-($-$$)得到剩余量，然后用0填充，这样预留的两字节就能确保了。

也就是说，到这里程序加载的顺序是BIOS -> 跳转0x7c00 -> 跳转0x55,0xaa.

接下来是最艰难的启动之路！

　　利用dd和nasm分别写入和编译MBR，这个没问题，注意路径就行，主要是启动bochs时，错误主要有三个（反反复复！）:

这个每次启动都会弹出，真的很鸡肋！通过查阅发现img.lock删除后重启就行，还是不行命令加个sudo也可以。
sector size of 0 is in error. 措施：中文意思是扇区大小0出错，我怀疑是我硬盘没有建立，或者建立了系统没反应，所以重新又建立了一次，解决了问题。
NO bootable device. 措施：一开始我很困惑，明明我dd也nasm了怎么不认呢？原来是第二个错误的连锁反应，建立硬盘后再dd nasm一次就能识别MBR了。