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Was ist ein Bootloader?

Bindeglied in Boot-Prozess

Ablauf

Umsetzung

x86-Architektur

Grundlegende Register

64bit	32bit	16bit	8bit-h	8bit-l	Verwendung
rax	eax	ax	ah	al	Accumulator
rbx	ebx	bx	bh	bl	Base
rcx	ecx	cx	ch	cl	Counter
rdx	edx	dx	dh	dl	Data
rbp	ebp	bp	/	/	Base pointer
rsp	esp	sp	/	/	Stack pointer
rip	eip	ip	/	/	Instruction pointer

1. Stage (MBR)

 org 0x7C00
bits 16
mbr:
    ; Register leeren (manche BIOS sind komisch)
    xor bx, bx
    mov ds, bx
    mov es, bx
    mov ss, bx
    ; Manche Register sind wichtig (z.B. dl mit boot disk)
 
    mov sp, 0x7C00 ; Stack: 0x7C00 -> wächst nach unten
 
    ; Text mode VGA mit BIOS interrupts leeren
    mov ax, SCREEN_CLEAR
    int SCREEN_INT
 
    call disk_support ; Ist disk unterstützt?
 
    jmp load_stage ; 2. Stage laden und ausführen

 bits 16
load_stage:
    mov bx, loader
    mov [dap.dest], bx
    call disk_read ; Nutzt dap, dl und BIOS INTs
 
    lgdt [gdt] ; Lade GDT
 
    ; Protected mode (32-Bit)
    mov eax, cr0
    or ax, 1 ; PE (Protection Enable) Bit
    mov cr0, eax
 
    ; 0x08 GDT offset -> 1. Eintrag -> Code segment (cs)
    jmp 0x08:protected
 
bits 32
protected:
    ; Segment register auf 2. GDT Eintrag (non-executable)
    mov ax, 0x10
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov fs, ax
    mov gs, ax
    mov ss, ax
 
    push dx ; Disk (in dl) zu kernel pushen
    call loader ; Zweite Stage!
 
[...]
dw 0xAA55 ; MBR magic
loader: incbin "build/loader.bin" ; 2. Stage (C)

x86 Bootloader

Inhalt

Was ist ein Bootloader?

Was macht ein Bootloader?

Ablauf

Umsetzung

1. Stage: MBR; `0x7C00-0x7E00`

2. Stage: `0x7E00-0xFC00` (~32KiB)

Protokolle

x86-Architektur

Grundlegende Register

Sprachen

1. Stage (MBR)

Demo

Fazit

Fragen?

Quellen

	org 0x7C00
	bits 16
	mbr:
	; Register leeren (manche BIOS sind komisch)
	xor bx, bx
	mov ds, bx
	mov es, bx
	mov ss, bx
	; Manche Register sind wichtig (z.B. dl mit boot disk)

	mov sp, 0x7C00 ; Stack: 0x7C00 -> wächst nach unten

	; Text mode VGA mit BIOS interrupts leeren
	mov ax, SCREEN_CLEAR
	int SCREEN_INT

	call disk_support ; Ist disk unterstützt?

	jmp load_stage ; 2. Stage laden und ausführen

	bits 16
	load_stage:
	mov bx, loader
	mov [dap.dest], bx
	call disk_read ; Nutzt dap, dl und BIOS INTs

	lgdt [gdt] ; Lade GDT

	; Protected mode (32-Bit)
	mov eax, cr0
	or ax, 1 ; PE (Protection Enable) Bit
	mov cr0, eax

	; 0x08 GDT offset -> 1. Eintrag -> Code segment (cs)
	jmp 0x08:protected

	bits 32
	protected:
	; Segment register auf 2. GDT Eintrag (non-executable)
	mov ax, 0x10
	mov ds, ax
	mov es, ax
	mov fs, ax
	mov gs, ax
	mov ss, ax

	push dx ; Disk (in dl) zu kernel pushen
	call loader ; Zweite Stage!

	[...]
	dw 0xAA55 ; MBR magic
	loader: incbin "build/loader.bin" ; 2. Stage (C)