386保护模式编程入门：从COM文件到引导程序

"这篇文档详细介绍了保护模式编程，旨在帮助读者理解这一复杂的主题。文档包含代码示例和图解，适合对计算机底层运作感兴趣的读者学习。主要知识点包括保护模式的基本概念、准备工作、引导程序的类型及限制，以及如何编写简单的引导程序。" 保护模式编程是操作系统设计中的关键部分，它允许CPU提供高级别的内存管理和多任务处理。在386处理器之后，保护模式成为现代计算机系统的基础。本教程以386 CPU为起点，介绍保护模式编程的入门知识。 首先，要进行保护模式编程，需要准备合适的开发环境。文档推荐使用NASM作为汇编编译器，因为它对COM程序的处理较为方便。此外，为了模拟硬件环境，建议使用VirtualPC这样的虚拟机软件，它在Windows平台上运行效率较高，同时支持创建虚拟启动镜像文件。 在接触引导程序之前，需要了解COM文件。COM文件是一种纯二进制格式，直接与CPU交互，其大小限制在64KB以内，这是由于早期8086 CPU的20位地址线限制。在80386及其后的CPU中，虽然地址线扩展到32位，但引导程序初期仍需回到实模式，因为这是硬件和IA32架构的固有限制。 引导程序有特定的限制，主要是由BIOS管理。BIOS在开机自检后，会在指定位置寻找512字节大小且以AA55H结束的文件，认为它是引导程序，并将其加载到内存的0x7C00地址处，将控制权交给程序。 编写引导程序相当直观。例如，以下是一个简单的NASM源文件（boot.asm）示例： ```assembly section .text global _start _start: ; 在这里编写引导程序的代码 jmp short start db 0x90 ; nop 指令用于填充 times 510-($-$$) db 0 ; 填充剩余空间以达到512字节 dw 0xAA55 ; 引导扇区的魔数 start: ; 你的引导程序代码从这里开始 ``` 以上代码演示了一个基本的引导程序结构，包含一个跳转指令和必要的填充，确保符合BIOS的要求。在`start`标签处，可以开始编写实际的引导程序逻辑。 通过这份文档，读者可以逐步理解保护模式编程的核心概念，并通过实践编写简单的引导程序，从而深入理解计算机系统的工作原理。