### 一个简单的操作系统知识点解析
#### 一、项目概述与目标
本项目旨在通过实践的方式帮助读者理解操作系统的最基本组成部分及其实现原理。通过构建一个非常简易的操作系统（实际上是引导扇区），读者能够掌握如何从零开始搭建一个可以运行简单功能的系统。尽管这个系统非常基础，但它为学习更复杂的操作系统提供了宝贵的起点。
#### 二、准备工作
在动手之前，我们需要准备必要的硬件和软件工具。
**1. 硬件需求**
- 一台装有Windows操作系统的计算机。
- 一张空白软盘用于存储引导扇区代码。
**2. 软件需求**
- **汇编编译器NASM**：用于将汇编语言编写的代码编译成机器可执行的格式。选择NASM的原因在于其广泛支持各种架构，易于使用，并且具有很好的跨平台兼容性。
- **软盘绝对扇区读写工具**：例如本书提供的FloppyWriter.exe，用于将编译后的二进制文件写入到软盘的第一个扇区。
#### 三、实现过程
实现这样一个简易“操作系统”的步骤相对简单，只需要编写一小段汇编代码即可。
**1. 汇编代码详解**
```assembly
org 07c00h ; 告诉编译器程序加载到7c00处
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
call DispStr ; 调用显示字符串例程
jmp $ ; 无限循环
DispStr:
mov ax, BootMessage
mov bp, ax ; es:bp=串地址
mov cx, 16 ; cx=串长度
mov ax, 01301h ; ah=13, al=01h
mov bx, 000ch ; 页号为0(bh=0) 黑底红字(bl=0Ch, 高亮)
mov dl, 0
int 10h ; 10h号中断
ret
BootMessage:
db "Hello, OS world!"
times 510 - ($ - $$) db 0 ; 填充剩下的空间，使生成的二进制代码恰好为512字节
dw 0xaa55 ; 结束标志
```
**2. 代码分析**
- `org 07c00h`：指定代码的起始地址为内存中的0000:7c00处，这是BIOS加载引导扇区的默认位置。
- `mov ax, cs`：将当前代码段的段地址存入AX寄存器。
- `mov ds, ax` 和 `mov es, ax`：将AX寄存器中的值分别复制到DS和ES寄存器中，用于数据段和附加段的访问。
- `call DispStr`：调用子程序`DispStr`来显示字符串。
- `jmp $`：无限循环，确保程序不会退出，使得屏幕上的消息持续显示。
- `DispStr`子程序：
- 使用`int 10h`中断来显示字符串。
- `mov ax, 01301h` 设置中断函数号为13h，表示显示字符串的功能。
- `mov bx, 000ch` 设置黑底红字的颜色模式。
- `mov dl, 0` 设置显示页面为0。
- `mov es:bp, BootMessage` 将要显示的字符串地址传给`es:bp`。
**3. 编译与部署**
使用NASM编译器将汇编代码编译成二进制文件`boot.bin`。
```bash
nasm boot.asm -o boot.bin
```
接下来使用软盘绝对扇区读写工具将`boot.bin`写入空白软盘的第一个扇区。
#### 四、运行测试
将软盘放入软驱并重启计算机，选择从软盘启动。此时屏幕上会显示红色的“Hello, OS world!”字样，证明引导扇区代码已经被正确加载并执行。
#### 五、扩展知识
- **BIOS与引导扇区**：计算机启动时，BIOS会检查启动盘的引导扇区，并将其内容加载到内存中执行。
- **中断服务程序**：如`int 10h`中断，用于向BIOS请求特定的服务，如显示文本。
- **汇编语言**：一种低级编程语言，与机器指令紧密对应，适用于编写底层系统程序。
通过以上步骤，我们不仅构建了一个简单的“操作系统”，而且还深入了解了操作系统的基本概念和技术细节。这对于进一步学习更复杂的操作系统设计和实现具有重要的意义。
