MBR初認識-有解無憂

1.什么是MBR

　　說實話，我一直都不喜歡在一大堆內容一開始就拋出一長條概念，這很勸退，但現在記錄一下是很有必要的，否則后續忘記就難理解了，

　　簡單來講，MBR記錄著硬碟各個磁區的大小和位置資訊，就像人口普查一樣，對整個硬碟的分布了熟于心，它是開機后訪問硬碟時要讀取的第一個扇區，不難理解，畢竟要知道自己去哪得先看地圖，噢，對了，它的全稱是主引導記錄（master boot record），由于os需要一步步進行權限的完善，有程式進行接力和指引是必須的事情，

2. 0x7c00？why？

　　好吧，這個問題我也一直都很好奇，在進行6.s081實驗時，取斷點并跳轉總是從0x7c00開始，搜了很多作業系統有關的文章都沒有給我一個滿意的答案，現在算是知道了:

　　早期的CPU要求物理地址 0x0~0x3FF 存放中斷向量表（我還不知道這是什么意思），所以只能找其他地方放MBR了，在那時DOS（古老的系統）要求最小記憶體是32KB，但是MBR自然不可能覆寫在前面或中間（不然其他功能去哪開始加載，無序會導致混亂和時間變長），所以它必須預留空間，所以就得在32KB的末尾，

　　寫程式的大家都知道，程式必須要用到堆疊，MBR雖說是匯編語言但也是一段程式，它在記憶體里由于要給堆疊分配空間實際上總空間要大于512位元組，最大估計也就1KB了（畢竟功能就那點），所以選32KB中最后1KB最合適，而那個地方就是0x7c00，

3.啟動MBR的坎坷風雪路

　　首先是簡單的MBR代碼：

 1 ;主引導程式
 2 ;---------------------
 3 
 4 SECTION MBR vstart=0x7c00 ;程式開始的地址
 5     mov ax, cs            ;使用cs初始化其他的暫存器
 6     mov ds, ax            ;因為是通過jmp 0:0x7c00到的MBR開始地址
 7     mov es, ax            ;所以此時的cs為0,也就是用0初始化其他暫存器
 8     mov ss, ax            ;此類的暫存器不同通過立即數賦值，采用ax中轉
 9     mov fs, ax
10     mov sp, 0x7c00  ;初始化堆疊指標
11 
12 ;清屏利用0x10中斷的0x6號功能
13 ;------------------------
14     mov ax, 0x600
15     mov bx, 0x700
16     mov cx, 0
17     mov dx, 0x184f
18 
19     int 0x10
20     ;獲取游標位置
21 ;---------------------
22     mov ah, 3   ; 3號子功能獲取游標位置
23     mov bh, 1   ; bh暫存器存盤帶獲取游標位置的頁號,從0開始，此處填1可以看成將游標移動到最開始
24     int 0x10
25 
26 ;列印字串
27 ;------------------
28     mov ax, message
29     mov bp, ax
30 
31     mov cx, 6    ;字串長度，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

注釋都說的很清楚，顯示幕相關就不提了，主要寫寫第24行0x10中斷和37、40、41行，

0x10中斷在這里負責有關列印的例程，呼叫方法是將功能號送入ah暫存器，其他引數按照中斷要求放在適當暫存器，然后執行int 0x10，具體了解在這貼個鏈接：(3條訊息) BIOS INT 10中斷功能詳解_bios顯示模式 int10_rhxznp的博客-CSDN博客

37行是一個死回圈，$是本行指令的地址，jmp是近跳轉，那么jmp $就是跳到自己的地址再執行自己，再跳到自己的地址再跳轉，這樣是為了讓程式懸停在此處，等待下一步，

40行的$$是本section的起始地址，和上面$區別還是很大的，section起始地址和行起始地址并不是一個東西，$-$$是本行到本section的偏移量，MBR的最后兩個位元組必須是固定的內容，也就是BIOS認為可執行的程式MBR啦！如果不是，OK，BIOS不認識，無法啟動，

那么一串times 和 - 號、db是什么意思？因為要預留出0x55，0xaa，所以得要計算填滿扇區用的位元組數，MBR共有512位元組，那么510個位元組就得填充，但是扇區里還有其他東西加載，所以用510-($-$$)得到剩余量，然后用0填充，這樣預留的兩位元組就能確保了，

也就是說，到這里程式加載的順序是BIOS -> 跳轉0x7c00 -> 跳轉0x55,0xaa.

接下來是最艱難的啟動之路！

　　利用dd和nasm分別寫入和編譯MBR，這個沒問題，注意路徑就行，主要是啟動bochs時，錯誤主要有三個（反反復復！）:

這個每次啟動都會彈出，真的很雞肋！通過查閱發現img.lock洗掉后重啟就行，還是不行命令加個sudo也可以，
sector size of 0 is in error. 措施：中文意思是扇區大小0出錯，我懷疑是我硬碟沒有建立，或者建立了系統沒反應，所以重新又建立了一次，解決了問題，
NO bootable device. 措施：一開始我很困惑，明明我dd也nasm了怎么不認呢？原來是第二個錯誤的連鎖反應，建立硬碟后再dd nasm一次就能識別MBR了，

　　雖說就三個錯誤，折騰了我大半天時間，一些文章也沒有我的錯誤，反反復復重啟洗掉，最后終于出現在bochs的圖讓我成就感滿滿，附個勝利圖:

呃，別問我為什么和上面的程式顯示不一樣，為了解釋重點的MBR結構，我搜索了這個比較簡單的程式，但圖中的這個是《作業系統真象還原》里的完整代碼運行出的結果，所以不一樣，

　　OK！總算是寫完初認識啦！我只是個小菜雞，一些認識肯定是淺顯或有些不準確的，后面會隨著OS的完善逐步深入，感謝瀏覽！

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