操作系统开发教程#02-1

在上一节里，我们写了一个非常简单的“操作系统”，看起来还不错，对吗？不过你好像看起来根本不知道发生了什么。（如果你已经有了很好的汇编基础，可以跳过以下内容，进入下一节）

对于第一行，“; MKOS-0-0 上节代码”，这是一个注释，不起任何作用（“注释不是用来解释程序或用来记录作者的话之类的吗？”，拜托，我基本都不看也不写注释的欸。）在汇编里，从“；”开始到这一行的结束都会算作注释（类似于c中的“//”）

第二行，“ORG 0x7c00”是一句伪指令【1】，作用是告诉编译器这个程序将来会被装载到0x7c00的位置

第三行，“JMP start”，即“jump”到start所在的位置（类似于c中的“goto”）

第四行，“Message0”为标签名，可以在同一行写语句（可不加":"，如“ADR0 db 0x7c00”），也可以在下面写语句（加":"，如“Start:”）；“DB ……”为直接在程序里写入字节。

第六行，返回(Return)指令，返回到上一个调用(Call)指令。（类似于c中的“return ;”）

第八行，转移(Move)指令，将SI寄存器【2】所对于内存的值赋给AL 寄存器。（类似于c中的“AL=((char*)0)[SI];”）

第九行，加法(Add)指令，将SI寄存器的值加1。（类似于c中的“SI+=1;”）

第十行，比较(Compare)指令，将AL寄存器的值与0比较，比较结果存入flag(标志)寄存器。

第十一行，等于则跳转(Jump if equal)指令,跳转到rtn标签所在位置。

第十四行，调用中断(interrupt)【3】0x10

第二十三行，调用指令，调用putloop。（类似于c中的“putloop();”）

第二十四行，跳转到当前($)

第二十六行，伪指令，重复(Times)510-$+$$【4】次DB 0伪指令

第二十七行，伪指令，写入0x55,0xaa【5】

【1】：伪指令不是真正的指令，也就是不是最终的指令，而是用于指示汇编程序如何汇编源程序。至于为什么是7c00，这个比 32KB 小1024字节的地方。可以参见计算机是如何启动的【7】以及Why BIOS loads MBR into 0x7C00 in x86 ?【6】或者我上一篇文章。

【2】：寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。在x86的16位CPU上的寄存器，通常可以分为“通用寄存器”“指针和变址寄存器”“段寄存器”和“标志寄存器”。对于通用寄存器，有

十六位    高八位    低八位    名称            用途

AX          AH          AL          累加器        些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。

BX          BH          BL          基址寄存器 BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用数据寄存器。

CX         CH           CL          计数寄存器 CX在循环和串操作中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改，因此称为计数寄存器。

DX         DH           DL          数据寄存器 除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄存器，乘除指令中用作辅助累加器。

对于指针和变址寄存器，有

十六位   名称                        用途

BP         基址指针寄存器      BP中存放现行堆栈段中一个数据区的“基址”的偏移量。

SP         堆栈指针寄存器      SP寄存器在堆栈操作中使用，PUSH和POP指令是从SP寄存器得到现行堆栈段的段内地址偏移量，所以称SP寄存器为堆栈指针，SP始终指向栈顶。

SI          源变址寄存器        为访问现行数据段提供段内地址偏移量。其中源操作数的偏移量存放在SI中，目的操作数的偏移量存放在DI中。

DI         目的变址寄存器

IP         指令指针寄存器     用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。程序运行中，它由BIU自动修改，使IP始终指向下一条将要执行的指令的地址，因此它是用来控制指令序列的执行流程的，是一个重要的寄存器。8086程序不能直接访问IP，但可以通过某些指令修改IP的内容。

对于段寄存器，有

十六位  名称                用途

CS        代码段寄存器  由它们给出相应逻辑段的首地址，称为“段基址”。段基址与段内偏移地址组合形成20位物理地址，段内偏移地址可以存放在寄存器中，也可以存放在存储器中。

DS        数据段寄存器

SS        堆栈段寄存器

ES        附加段寄存器

标志寄存器FR，有

一位        用途

CF          用于寄存程序运行的状态信息，这些标志往往用作后续指令判断的依据。

PF

AF

ZF

SF

OF

IF          用于控制CPU的操作，是人为设置的。

DF

TF

【3】指处理机处理程序运行中出现的紧急事件的整个过程.程序运行过程中，系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件，处理机立即中止现行程序的运行，自动转入相应的处理程序(中断服务程序)，待处理完后，再返回原来的程序运行，这整个过程称为程序中断;当处理机接受中断时，只需暂停一个或几个周期而不执行处理程序的中断，称为简单中断.中断又可分为屏蔽中断和非屏蔽中断两类.可由程序控制其屏蔽的中断称为屏蔽中断或可屏蔽中断.屏蔽时，处理机将不接受中断.反之，不能由程序控制其屏蔽，处理机一定要立即处理的中断称为非屏蔽中断或不可屏蔽中断.非屏蔽中断主要用于断电、电源故障等必须立即处理的情况.处理机响应中断时，不需执行查询程序.由被响应中断源向CPU发向量地址的中断称为向量中断，反之为非向量中断.向量中断可以提高中断响应速度。

分类：

·可屏蔽中断（maskable interrupt）。硬件中断（Hardware Interrupt）

的一类，可通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。

·非可屏蔽中断（non-maskable interrupt，NMI）。硬件中断的一类，无法通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。典型例子是时钟中断（一个硬件时钟以恒定频率—如50Hz—发出的中断）。

·处理器间中断（interprocessor interrupt）。一种特殊的硬件中断。由处理器发出，被其它处理器接收。仅见于多处理器系统，以便于处理器间通信或同步。

·伪中断（spurious interrupt）。一类不希望被产生的硬件中断。发生的原因有很多种，如中断线路上电气信号异常，或是中断请求设备本身有问题。

·软件中断（Software Interrupt）是一条CPU指令，用以自陷一个中断。由于软中断指令通常要运行一个切换CPU至内核态（Kernel Mode/Ring 0）的子例程，它常被用作实现系统调用（System call）。——引自百度百科

【4】$当前位置   $$当前段起始位置

【5】引导程序标记，在引导扇区的512字节中最后两个字节写入55aa标记此扇区为引导扇区。至于为什么是55AA，那得问IBM的爷爷们了。

【6】https://www.glamenv-septzen.net/en/view/6

【7】https://www.ruanyifeng.com/blog/2015/09/0x7c00.html