掌握裸机控制与IBMPC引导程序设计：王凯祺实验报告

实验一：接管裸机的控制权 - 数据科学与计算机学院计算机科学与技术专业2016级学生王凯祺（学号16337233）于2018年3月11日提交的实验报告。本实验旨在通过一系列步骤深入了解和实践IT基础技能。 实验目的： - 熟悉并掌握NASM汇编语言的语法，这是编写低级程序的关键工具，用于生成机器码，即可以直接被计算机硬件理解和执行的指令集。 - 掌握汇编器的使用方法，学会如何将高级语言（如C/C++）编写的程序转化为机器码。 - 学习如何创建空白软盘镜像，理解二进制文件操作，这在早期计算机系统中是存储和分发程序的常见手段。 - 学习WinHex软件的使用，这是一种强大的磁盘编辑工具，对于修改和分析磁盘数据非常实用。 - 实践虚拟机的设置和管理，通过在虚拟环境中运行程序，了解操作系统与硬件的交互，以及隔离和安全性的重要性。 实验要求： - 设计并实现一个简单的游戏程序，使用汇编语言编写，模拟字符'A'在屏幕上做45度角的反射运动。这个程序要求具备基本的图形处理逻辑和循环控制。 - 要求在程序中加入个人信息的显示，比如学号和姓名，展示编程时的人文元素。 - 将编写的程序机器码写入软盘的首扇区，使得用户可以通过这个软盘启动计算机并看到程序运行。 实验步骤： 1. 使用NASM汇编器进行程序编译，通过命令行输入特定指令来生成机器码，注意错误处理和警告信息。 2. 创建一个空白的软盘镜像，通过C++代码以flp格式写入全零的数据，这一步展示了底层数据操作的实践。 3. 使用WinHex软件，将编译好的COM文件（通常包含可执行的机器码）插入软盘镜像的特定位置，并更新必要的引导区信息（如0x01FE和0x1FF）。 4. 配置虚拟机环境，选择Ubuntu 16.10操作系统和VirtualBox 5.2.4r119785作为开发和测试平台，确保虚拟机的兼容性和稳定性。 通过这个实验，王凯祺不仅学习了汇编语言和磁盘管理的基本知识，还锻炼了程序设计和调试能力，以及对操作系统和虚拟化技术的理解。这些技能对于任何计算机科学专业的学生来说都是至关重要的，因为它们奠定了底层系统操作的基础。