编写一个简单的引导加载程序（bootloader）

编写一个简单的引导加载程序（bootloader）通常用于嵌入式系统或自定义操作系统。这里，我将为你提供一个基于x86架构的简单汇编语言 bootloader 示例。这个 bootloader 将会在启动时打印一条消息到屏幕上。

使用 NASM 汇编器来编写这个 bootloader，并将其链接成可引导的磁盘镜像文件。

代码实现

bootloader.asm

section .textorg 0x7c00          ; BIOS loads the bootloader at this memory addressstart:mov si, welcome_msg ; Load the address of the message into SI registercall print_string     ; Call the print_string functionjmp $               ; Infinite loop to halt the systemprint_string:lodsb               ; Load byte from [SI] into AL and increment SIor al, al           ; Check if AL is zero (end of string)jz done             ; If zero, jump to donemov ah, 0x0e        ; BIOS teletype functionint 0x10            ; Call BIOS interrupt 10hjmp print_string    ; Repeat until end of stringdone:ret                 ; Return from functionwelcome_msg db 'Welcome to My Bootloader!', 0times 510-($-$$) db 0   ; Pad with zeros to make the file 510 bytes long
dw 0xaa55               ; Magic number for bootable disk

解释

1. org 0x7c00: 这行指令告诉 NASM 编译器，生成的机器码应该从内存地址 0x7c00 开始。这是 BIOS 加载 bootloader 的标准位置。
2. start:: 程序的入口点。
3. mov si, welcome_msg: 将欢迎消息字符串的地址加载到 SI 寄存器中。
4. call print_string: 调用 print_string 函数来打印字符串。
5. jmp $: 无限循环，防止程序继续执行到未定义的内存区域。
6. print_string:: 定义了一个函数来打印字符串。
7. lodsb: 从 [SI] 地址处加载字节到 AL 寄存器，并递增 SI。
8. or al, al: 检查 AL 是否为零（字符串结束符）。
9. jz done: 如果 AL 为零，则跳转到 done 标签。
10. mov ah, 0x0e: 设置 AH 寄存器为 0x0e，这是 BIOS 中断 10h 的字符输出功能。
11. int 0x10: 触发 BIOS 中断 10h 来显示字符。
12. jmp print_string: 重复直到字符串结束。
13. done:: 字符串打印完成后返回。
14. ret: 返回调用者。
15. welcome_msg db 'Welcome to My Bootloader!', 0: 定义了欢迎消息字符串。
16. times 510-($-$$) db 0: 填充剩余空间以使整个扇区达到 510 字节。
17. dw 0xaa55: 写入引导扇区的魔数 0xaa55，表示这是一个有效的引导扇区。

构建和运行

你需要安装 NASM 汇编器来编译这个程序。如果你还没有安装 NASM，可以通过以下命令安装：

在 Ubuntu 上：

sudo apt-get install nasm

在 macOS 上：

brew install nasm

然后，按照以下步骤构建和运行 bootloader：

1. 编译汇编代码：

   nasm -f bin bootloader.asm -o bootloader.bin
   

2. 创建一个虚拟磁盘镜像并写入 bootloader：

   dd if=/dev/zero of=disk.img bs=512 count=2880
   dd if=bootloader.bin of=disk.img conv=notrunc
   

3. 使用 QEMU 启动虚拟磁盘镜像：

   qemu-system-i386 -fda disk.img
   

这将会打开一个 QEMU 窗口，并显示 “Welcome to My Bootloader!” 的消息。