Linux(ubuntu)下30天自制os学习引导，第１天(0)

今天开始书本上第一天的内容，内容的主要是分三个部分：

1. 用二进制编辑器hexedit，写一个用机器码"hello wolrd"的启动程序

2. 开始用汇编的db指令写"hello cherishsir"的启动程序

3. 开始用真正的汇编语言写"hello cherishsir"的启动程序

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• 从上面的三个过程中，大家可以学习如何使用hexedit这个二进制文件编辑器，还有linux系统的一些简单的命令，如ls ,cat,less等有用的命令．其实上面前两个部分学习实践的目的只是为了让大家对＂计算机只能运行二进制机器码＂这句话有更深刻的理解．第三个学习实践才是对人类来说的编程活动．因为自从有了编译器后，人类已有很久没有直接用机器码写程序了．所以大家还会学到如何使用nasm这个汇编器，进行程序的汇编过程，以及如何把写好的程序，用dd命令写到你自己的u盘上,然后使你的电脑从u盘启动．那么我们开始吧！

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1.用二进制编辑器hexedit，写一个用机器码"hello wolrd"的启动程序

1. 为了方便我们管理程序，我们在做一个项目时，通常会新建一个目录，然后在这个目录下面新建这个项目所需要的文件．

2. 所以，让我们新建一个目录吧，取名os

    mkidr os　 #mkdir就是新建一个目录的命令，后面跟的os是我们输入的目录名
    cd os      #cd　是进入到一个目录的，现在我们的位置就到了我们新建的目录里面
    pwd        #pwd 是查看我们当前是在哪个目录的命令，

2.好了，准备工作做好了！我们需要在os这个目录中，新建一个文件os.img

    touch  os.img  #touch是新建一个文件的命令
    ls             #可以看到当前的工作目录已经有os.img这个文件了

3.使用hexedit二进制代码编辑工具

开始开始用hexedit工具打开我们的os.img这个文件了，然后输入下面的１６进制的机器码了．输入下图中的内容，然后剩下的全部分输入0就可以了，那么要输入多少个0才能结束呢？我们需要保证这个os.img这个文件是512字节，而且要保证第511字节和512字节的内容为0x55,0xaa.这样我们用机器码写的程序就完成了．按下ctr+x ,提示输入y就保存了我们输入的内容．关于hexedit的使用，如果有什么问题，可以加博主或qq群进行交流．
<img src="http://segmentfault.com/img/bVcIQm&quot; width="400" >

4.通过使用hexedit定位二进制数据的位置

大家可以看到hexedit左边显示的是文件数据地地址偏移量，因为地址偏移量是从0开始，所以第511个字节的地址为0x1fe,第512个字节的地址就是0x1ff.可以看上图最后两个１６进制机器码是55 aa,这两个字节实际上是一个启动代码的标志，操作系统在读取这部分代码时，就会判断这两个字节是不是0x55,0xaa.如果是，就说明这部分的代码是启动扇区．大家可以用file os.img这个命令看看，输出告诉你这个文件是x86 boot sector.

5.hexedit在显示数据时，是每行16个字节在显示．为了确写我们的程序是512个字节，我们输入下面的命令看看：

    ls -l　　　＃这样就可以查看文件的大小

6.qemu运行写好的二进制机器码程序

现在我们可以用虚拟机qemu来试试这个程序是能正常工作了！输入下面的命令，使用qemu来运行os.img引导程序．

    qemu  -drive file=os.img,if=floppy

7.qemu运行成功后的效果

不出意外，qemu会重新打开一个窗口，显示”hello world”,然后进行死循环．

总结：大家可以看到我们通过这个实验学到了好几个linux命令，总结一下有：

• mkdir ,cd ,ls ,touch, hexedit,pwd,qemu而这些命令是我们在后面的开发实践中要经常用到命令，不要去背哪一个命令，用多了你自然就会了．而脱离了实践应用的去学习Linux系统的命令是效率非常低下的．

从u盘启动你的“操作系统”

• 大家可能想把这个程序写到u盘上，然后从u盘启动运行，这样可以吗？当然是可以的，直接写入到u盘就可以了．注意博主说的是直接写入到u盘，不是大家常接触的copy这个文件到u盘．

• 那是不是需要什么特殊的工具啊？确实需要一个工具，什么工具呢，又要去下载吗？呵呵，不用去下载了，Linux系统自带了这个工具，只需要你会用dd命令就够了

下面是具体的操作的过程：

• 1:首先你需要找一个能用的u盘，注意把u盘上有用的东西都备份一下，不备份可就全没了！最好找一个在复制文件时，有灯在闪的u盘，因为我们可以通过这个特点来判断，u盘是否正在进行读写操作．

• 2:在插下u盘之前，首先输入下面的命令，目的是为了后面能确我们u盘的设备号．这一步不要插入u盘：(这个命令会显示关于大家电脑硬盘的分区信息，大家看看，有个大概的印象)

    sudo fdisk -l 

• 3:好了，可以插上大家的u盘了，然后同样输入下面的命令

    sudo fdisk -l

• 说明：这时我们就可以看到u盘的盘符了，大家可以看到我们u盘为/dev/sdc1,因为博主笔记本上除了原来的机械硬盘外，还有一块ssd固态硬盘，所以博主的硬盘的盘符分配情况如下：

/dev/sda :机械硬盘
/dev/sdb:固态硬盘

/dev/sdc:u盘

• 注意`因为大家的电脑上通常只有一块硬盘，所以u盘最有可能是/dev/sdb
  <img src="http://segmentfault.com/img/bVcIQq&quot; >

• ４：好了，现在可以把我们的os.img这个文件写到u盘上了．输入下面的命令，请大家根据自己的情况所sdc换成大家u盘的盘符．

    sudo   umount   /dev/sdc1   　　　＃这一步是把u盘从挂载点卸载掉，
    sudo   dd  if=os.img  of=/dev/sdc　＃这一步是把os.img的程序写到盘上，

• 5:在写u盘的过程中，如果u盘有灯在闪，说明正在进行数据的写入过程，当灯不闪后，说明os.img文件已经写完，可以拔掉u盘，然后找台能从u盘启动的电脑，插上u盘，在bios中，就启动顺序改成首先从u盘启动．这时大家就能看到从u盘启动效果了．

后面的内容

不知不觉中，大家已经学习了Linux的几个常用的命令，在开发的过程中，这些命令都是会用到的，可是当我们熟悉了这些命令之后，就不愿意再反复的输入这些相同的命令了，有什么好办法吗？
那大家就学学makefile吧！要知道linux内核都是用make工具管理的！后面的博文会对makefile的基本用法做最简单的讲解．

QQ群：480178442

项目github地址：https://github.com/cherishsir/ubuntu230os