如何制作可引导软盘映像？答案

【问题标题】：How to make a bootable floppy disc image?如何制作可引导软盘映像？
【发布时间】：2021-12-29 03:02:47
【问题描述】：

假设我已经构建了一个汇编程序（基本打印），所以我有一个 .BIN 文件。
现在我想让它成为一个可引导的软盘映像（一个虚拟的），这样当我启动一个操作系统（在 vm 中）时，它将首先从我位于该虚拟软盘上的程序中执行汇编指令。如何正确地做到这一点？

【问题讨论】：

与 SE 逆向计算相关What makes a floppy disk bootable?
@ecm 在您的回答中您写道：“寄存器bl 接收您从中启动的ROM-BIOS 单元”我想知道bl 是错字还是您故意不想使用DL 和 BIOS 一样。很抱歉没有在您的答案下方发表评论，但有时我的浏览器只是将答案窗口放在其他内容之上。我无法点击“添加评论”。
@Sep Roland: bl 实际上不是一个错字！ FreeDOS 加载协议（从引导扇区加载程序传输到内核文件，也由例如dosemu2、GRUB 和我的可引导调试器实现）在这方面确实不同于 ROM-BIOS 到 MBR / 引导扇区协议，同样的 MBR 到分区引导扇区协议。当然还有大多数引导扇区加载器来加载文件协议。（我自己的 lDOS 协议仅在 FAT32 EBPB 新字段或 FAT12/16 BPB 新字段中传递 ss:bp 指向的 BPB 中的加载单元。实际上，FreeDOS 的加载协议也提供了这一点。）链接 tba。跨度>
@Sep Roland：这里是the point at which the FreeDOS kernel's FAT12 / FAT16 loader 转移到内核。这个设置了dl 和bl。这里是the FAT32 CHS loader（在dl 中返回的值不同），这里是the FAT32 LBA 386+ loader（同样没有将dl 设置为单位）。
@ecm 感谢您的快速回复。很高兴看到这不是错字。

标签： assembly virtual-machine boot osdev floppy

【解决方案1】：

您可以使用my boot sector loaders（ldosboot boot.asm 用于 FAT12 / FAT16 FS）和my boot image creation script 来制作一个 1440 KiB 的文件系统映像，其中预加载了您的内核可执行文件和第一个扇区中的加载程序。您还需要my macro collection。这是一个示例 shell 会话，用于克隆存储库并构建映像。这是使用hg (Mercurial) 加载repos，wget 获得我的调试器的版本作为示例程序，Info-ZIP 的解压缩来解压它，NASM 组装加载器和图像，qemu 组装后运行一切。

$ hg clone https://hg.pushbx.org/ecm/lmacros
destination directory: lmacros
requesting all changes
adding changesets
adding manifests
adding file changes
added 143 changesets with 171 changes to 38 files
new changesets 3a982025dd94:323cc150061e
updating to branch default
29 files updated, 0 files merged, 0 files removed, 0 files unresolved
$ hg clone https://hg.pushbx.org/ecm/ldosboot
destination directory: ldosboot
requesting all changes
adding changesets
adding manifests
adding file changes
added 588 changesets with 650 changes to 15 files (+2 heads)
new changesets 13cf6bb0b5f5:07f4ba0ef8cd
updating to branch default
15 files updated, 0 files merged, 0 files removed, 0 files unresolved
$ hg clone https://hg.pushbx.org/ecm/bootimg
destination directory: bootimg
requesting all changes
adding changesets
adding manifests
adding file changes
added 88 changesets with 88 changes to 1 files
new changesets 966f8a094eca:fa44558212e7
updating to branch default
1 files updated, 0 files merged, 0 files removed, 0 files unresolved
$ wget https://pushbx.org/ecm/download/ldebug.zip
--2021-11-18 13:05:18--  https://pushbx.org/ecm/download/ldebug.zip
Resolving pushbx.org (pushbx.org)... 2a01:488:66:1000:b01c:1258:0:1, 176.28.18.88
Connecting to pushbx.org (pushbx.org)|2a01:488:66:1000:b01c:1258:0:1|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 7131575 (6.8M) [application/zip]
Saving to: 'ldebug.zip'

ldebug.zip           100%[=====================>]   6.80M  --.-KB/s    in 0.03s

2021-11-18 13:05:18 (259 MB/s) - 'ldebug.zip' saved [7131575/7131575]

$ unzip ldebug.zip bin/ldebugu.com
Archive:  ldebug.zip
  inflating: bin/ldebugu.com
$ nasm -I lmacros/ -I ldosboot/ ldosboot/boot.asm -D_COMPAT_FREEDOS -D_QUERY_GEOMETRY=0 -D_LBA=0 -D_USE_PART_INFO=0 -o boot.bin
ldosboot/boot.asm:420: warning: Possibly crossing 64 KiB boundary while reading file (sector size >= 1024) [-w+user]
ldosboot/boot.asm:1851: warning: FAT12: 18 bytes still available. [-w+user]
$ nasm -I lmacros/ -I bootimg/ bootimg/bootimg.asm -D_BOOTFILE="'boot.bin'" -D_PAYLOADFILE="::rename,'bin/ldebugu.com','KERNEL.SYS'" -o diskette.img
$ qemu-system-i386 -fda diskette.img -boot order=a -curses

bootimg 的文档是in a comment at the top of the main source file。我使用_BOOTFILE 定义（设置为双引号字符串，以便 NASM 接收带引号的字符串）来指示引导扇区文件，并使用主要的 _PAYLOADFILE 定义来指定包含调试器可执行文件，将其重命名为 KERNEL.SYS 所以_COMPAT_FREEDOS 加载器使用的默认名称将找到我们的可执行文件。

除了 FreeDOS 兼容性选择之外，boot.asm 需要一些额外的开关来禁用启动 1440 KiB 软盘映像不需要的功能。这是因为与 FreeDOS 兼容的加载程序需要比我的 (lDOS) 默认值更多的空间。

最后，您指定要加载的文件（KERNEL.SYS 等默认文件或使用boot.asm 定义的_LOAD_NAME 和_LOAD_EXT 指定的文件名中的文件）需要采用正确的格式。 FreeDOS 加载协议相当简单：您的整个文件被加载到地址 600h，可使用分段地址 60h:0 寻址，并且cs:ip 被设置为 60h:0。寄存器bl 接收您从中引导的ROM-BIOS 单元，ss:bp 指向内存中某处FS 引导扇区的副本。所有其他寄存器，尤其是段寄存器，都是不确定的，如果你想使用它们，必须由你的代码初始化。

请注意，FreeDOS 加载协议与此级别的大多数其他加载协议不同，bl 设置为加载单元。根据使用的加载程序，dl 可能与bl 不同，在这种情况下bl 是正确的，dl 是不正确的。加载单元也可以在 ss:bp 指向的引导扇区副本中找到，在 FAT32 的 byte [ss:bp + 40h] 或 FAT12 和 FAT16 的 byte [ss:bp + 24h] 中。

【讨论】：