在QEMU中运行简易Bootloader与虚拟内核仅输出$的问题求助

编译启动过程无报错，仅QEMU提示probing guessed raw警告，但最终仅显示$符号，内核的!未输出。

现有代码 #

Bootloader代码（boot.asm） #

[org 0x7c00]
[bits 16]

bt:
    mov ax, 0x0201
    mov bx, 0x1000
    mov cx, 0x0002
    mov dx, 0x0000
    mov es, bx
    int 0x13
    jc  dsk_err
    mov ax, 0x0e24 ;print '$'
    mov bh, 0
    int 0x10
    jmp 0x1000:0x00

dsk_err:
    mov ax, 0x0e21 ;print '!'
    mov bh, 0
    int 0x10
    hlt

times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

内核代码（kernel.asm） #

[org 0]
[bits 16]

section .text
    global _start

_start:
    mov ax, 0x0e21 ;print '!' to make sure it works
    mov bh, 0
    int 0x10
    hlt

times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

分隔文件zero.bin #

由以下代码编译生成：

times 0x1000-512 db 0

镜像制作命令：

cat boot.bin zero.bin kernel.bin > disk.img

问题分析 #

1. 缓冲区地址错误：
   int 0x13（读磁盘扇区）将数据写入ES:BX指向的内存地址。现有代码中mov bx, 0x1000后又mov es, bx，导致ES=0x1000、BX=0x1000，实际写入地址为0x1000*16 + 0x1000 = 0x11000，但后续跳转的是0x1000:0x00（即物理地址0x10000），两者不匹配，跳转到了无有效代码的区域。

2. 扇区编号错误：
   zero.bin大小为0x1000-512=3584字节，对应3584/512=7个磁盘扇区。Bootloader占第1扇区，zero.bin占第2-8扇区，内核实际在第9扇区。现有代码中cx=0x0002读取的是第2扇区（zero.bin的起始部分），而非内核所在扇区。

修正方案 #

修改后的Bootloader代码 #

[org 0x7c00]
[bits 16]

bt:
    mov ax, 0x0201       ; AH=02h（读扇区），AL=1（读1个扇区）
    mov bx, 0x0000       ; BX=0，作为缓冲区偏移
    mov cx, 0x0009       ; CH=0（柱面号低8位），CL=09h（扇区9，柱面号高2位为0）
    mov dx, 0x0000       ; DL=0（软盘驱动器），DH=0（磁头0）
    mov es, 0x1000       ; ES=0x1000，缓冲区段地址
    int 0x13
    jc  dsk_err
    mov ax, 0x0e24       ; 输出$
    mov bh, 0
    int 0x10
    jmp 0x1000:0x00      ; 跳转到内核入口（0x1000:0x00 = 0x10000）

dsk_err:
    mov ax, 0x0e21       ; 输出!表示读盘错误
    mov bh, 0
    int 0x10
    hlt

times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

验证步骤 #

1. 重新编译各文件：

   nasm -f bin boot.asm -o boot.bin
   nasm -f bin kernel.asm -o kernel.bin
   nasm -f bin zero.asm -o zero.bin
   

2. 重新生成镜像：

   cat boot.bin zero.bin kernel.bin > disk.img
   

3. 启动QEMU：

   qemu-system-i386 -fda disk.img
   

此时应该能看到先输出$，随后输出!，表示内核成功执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kwphil