在這篇文章中，我們將從零開始，動手編寫一個可以用GRUB來引導的簡單x86內核，該內核會在屏幕上打印一條信息，然后——掛起！

one-does-not-kernel

一個人寫一個內核是一件簡單的事情

X86機器是怎樣啟動的？

在我們思考怎樣寫一個內核之前，讓我們先看一下x86機器從啟動到把控制權交給內核的過程是怎樣的：

x86CPU在機器啟動之后就會從地址[0xFFFFFFF0]處開始執(zhí)行，這個地址就是在32位尋址空間中的最后16個字節(jié)處，這里存放了一條跳轉指令，會跳轉到內存中BIOS代碼起始處。

接著，cpu就開始開始執(zhí)行BIOS代碼塊了，BIOS首先會在我們配置好的啟動設備序列中，通過檢查一個特定的魔數(shù)，找到第一個可以引導的設備。

一旦BIOS找到一個可以引導的設備后，它就會把該設備第一個扇區(qū)的代碼復制到物理內存的[0x7c00]的位置，然后跳轉到這個地址開始執(zhí)行這一段代碼，我們習慣把這一段代碼叫作bootloader。

Bootloader會將內核代碼加載到物理內存[0x100000]的位置，[0x100000]這個地址是所有x86機器宏內核代碼的起始地址。

我們需要哪一些工具？

* 一個x86構架的計算機

*Linux

*NASM匯編器

*GCC

*LD(GNU連接器)

*GRUB

源碼

源代碼可以在我的Github上找到：Githubrepository-mkernel

用匯編代碼來編寫內核入口

我們喜歡用c來做所有的事情，但是我們無可避免地需要用到一點兒匯編，我們將會寫一小段x86的匯編代碼來作為內核入口，這一段匯編代碼會在調用我們的c代碼后停止整個程序流程。

我們怎樣確認匯編代碼會作為內核的起始點呢？

我們將用一個連接器腳本將這些目標文件鏈接成我們最終的內核程序（稍后解釋更多），在連接器腳本里，我們指定了這段二進制代碼會被加載到內存[0x100000]處。這個地址就是我之前說過的，內核所希望的起始地址。

匯編代碼如下：

1. ;;kernel.asm2. bits 32 ;nasm directive -32 bit3. section .text4.5. global start6. extern kmain ;kmain isdefinedin the c file7.8. start:9. cli ;block interrupts10. call kmain11. hlt ;halt the CPU

第一行指令bit32不是x86匯編指令，它是一條NASM指令，指定nasm匯編器產(chǎn)生32位的程序，這條語句并不是必不可少的，但加上它是一個好的編程習慣。

第二行是text段(代碼段)的開始，在這里存放著我們的代碼塊。

global是另外一個NASM指令，用將一個符號設置為全局符號。這樣做連接器才會知道符號start在哪兒開始，start是我們程序的入口地址。

kmain是我們定義在kernel.c文件中的函數(shù)，extern關鍵字聲明了該函數(shù)定義在別的文件中。

到這里，我們的函數(shù)start調用kmian函數(shù)之后就會使用hlt指令將CPU掛起,中斷會cpu從hlt指令中喚醒，我們要在掛起之前用cli指令來關閉系統(tǒng)的中斷響應，cli指令是清除中斷(clear-interrupts)的縮寫。

用C實現(xiàn)的內核

在kernle.asm中，我們調用了kmain()函數(shù)，所以我們的c代碼將會在kmain()中開始運行:

1. /*2.* kernel.c3.*/4.void kmain(void)5.{6. char*str ="my first kernel";7. char*vidptr =(char*)0xb8000; //video mem begins here.8. unsignedint i =0;9. unsignedint j =0;10. //clear all11. while(j <80*25*2){12.??????? //blank character13.???????????????? ????????????vidptr[j]=' ';14.??//attribute-byte: light grey on black screen???????15.???????????????? ??????????????vidptr[j+1]=0x07; ?????? ???????????16.???????????????? ??????????????? j = j +2;17.???????????????? ???? }18.???????????????? ???? j =0;19.?????????????? ? while(str[j]!='