从零开始编写操作系统：打造开机启动程序

"这篇文章主要介绍了如何动手编写一个可开机启动的操作系统程序，引导读者逐步了解操作系统的构建过程。作者强调，即使没有深入的计算机硬件和软件知识，也可以跟随教程进行尝试。文章首先解释了计算机启动的基本流程，指出CPU在启动时处于实模式，需要通过BIOS进入保护模式以充分利用处理器功能。接着，它详细描述了BIOS的角色，包括自检和从启动设备读取启动扇区的内容。这里以软盘为例，说明了如何在软盘启动扇区编写和放置一个简单的8086汇编语言程序，并通过C程序进行拷贝。文章还提到了所需的工具，如as86汇编器、ld86连接器以及GCC C编译器。" 在这个过程中，读者需要掌握以下知识点： 1. 计算机启动流程：了解CPU从实模式到保护模式的转换，这是编写启动程序的基础。实模式相当于8086处理器模式，而保护模式则允许更高级的功能，如内存管理和多任务。 2. BIOS：基本输入输出系统，用于执行POST自检并从选定的启动设备加载启动扇区。理解BIOS的工作原理对于编写启动程序至关重要。 3. 启动扇区：每个启动设备的第一个扇区，通常包含引导加载程序。我们需要在软盘的启动扇区编写汇编代码，以便在启动时执行。 4. 8086汇编语言：编写启动程序的主要语言，因为它是最接近硬件的语言，可以直接控制CPU的行为。学习基本的8086指令集是必要的。 5. 汇编器与连接器：as86汇编器将汇编代码转化为目标代码，而ld86连接器进一步将其转化为机器语言，即CPU可以直接执行的二进制代码。 6. C语言编程：在某些阶段，如复制汇编程序到软盘启动扇区，可能需要使用C语言编写辅助程序。 7. 开发工具：熟悉并使用如as86、ld86和GCC这样的工具，是实际操作步骤中的关键环节。GCC不仅用于C编程，也可能在将来扩展操作系统功能时发挥作用。 通过这个过程，不仅可以学习到操作系统的基本构造，还能增强对计算机硬件和低级编程的理解。这不仅是对操作系统原理的探索，也是对个人技能的挑战和提升。动手实践这样的项目，有助于深入理解计算机系统的底层运作，对于想要加入自由软件社区或操作系统开发领域的初学者来说，是一个很好的起点。