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先说清楚:001 没有 host 侧的自动化测试。这一阶段的 fact-lock 里,所谓"测试"只有 boot/CMakeLists.txt 本身——也就是说,能构建出 mbr.bin / stage2.bin / cinux.img,就算汇编、链接、objcopy、磁盘拼装这一路全过了。这是第一道闸:

bash

cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -S .
cmake --build build -j$(nproc)

构建产物里 build/boot/mbr.bin 必须是 512 字节,scripts/build_image.sh 还会校验它的末两字节是不是 55 aa(魔数 0xAA55)。这一步没过,后面都白搭。

跑起来:

bash

cmake --build build --target run     # 或 cd build && make run

这里有个容易误判的地方:001 里所有打印都走 INT 0x10 AH=0x0E(VGA teletype),它写到的是 VGA 文本模式——也就是 QEMU 的图形窗口里,而不是 -serial stdio 那个串口终端。所以别盯着命令行的 stdout 看,那里什么都没有;去 QEMU 弹出的窗口里看。正常你会按顺序看到:

text

Cinux Booting...
Stage2 OK
Mode info OK, switching...

然后屏幕"啪"地一切——VESA 设模式成功,文本模式没了,窗口变黑(因为还没人往 framebuffer 画东西),机器安静停住。看到这个,001 就成了。

要是 VESA 三步里有一步 BIOS 返回失败(AL != 0x4F),代码会 jmp panic 打印对应的错误串(VESA: Controller info failed! 之类)然后 hlt——这能帮你定位是哪一步挂了。

想确认 framebuffer 存档真的写对了,可以挂 GDB 看一眼 0x6400(make run-debug 起带 -s -S 的 QEMU,另一个终端 gdb 连 :1234):

text

(gdb) target remote :1234
(gdb) x/2gx 0x6400
0x6400: 0x00000000fd000000 0x......    # 前 8 字节是显存物理地址(如 0xfd000000)

低 8 字节是物理地址,后面跟着 pitch、宽、高。能读到一个合理的物理地址(典型如 0xfd000000 附近的显存区),就说明 VESA 这一路真走通了,不只是"没崩"。

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到这里,我们的机器会读盘、会切屏、栈也稳了,framebuffer 参数也替将来的内核存好了。可我们一直窝在实模式里——1MB 寻址上限、段式地址这套别扭的寻址、没有任何内存保护。

下一章 002 · 进入保护模式,我们要从实模式跳出去:建一张 GDT,把 CR0 的保护使能位打开,让 CPU 进入 32 位保护模式。这一跳之后,BIOS 就再也用不了了——所以你看,这一章里我们拼命把"要用 BIOS 的活"提前干完,就是为了这个离别的时刻做准备。

参考

Intel SDM Vol.3A — §3.2/§3.3 实模式与段式地址翻译(物理地址 = 段 << 4 + 偏移)、§9.1.4 处理器上电/复位后的初始状态(实模式入口)。
OSDev — Boot Sequence(BIOS 加载第一个可引导扇区到 0x7C00 并跳转)、Memory Map (x86)(0x7C00 约定)、A20 Line(为什么需要、INT 0x15 AX=0x2401)、VESA Video Modes(VBE 0x4F00/0x4F01/0x4F02 与线性 framebuffer 位)。
Ralf Brown's Interrupt List — INT 0x13 AH=0x42(扩展读、DAP 布局)、INT 0x10 AX=0x4F0x(VBE):http://www.ctyme.com/intr/。
本 tag 源码:mbr.S、stage2.S、serial.S、CMakeLists.txt、build_image.sh、qemu.cmake。
调试素材提炼自 notes_mbr.md 与 note2_check_framebuffer.md。

Intel SDM 版本说明:本卷引用的 SDM 章节号沿用较早版本编号。若按项目本地 PDF(document/reference/intel/,2023-06 版)查阅,部分内容已重排——实模式地址翻译在 §21.1.1、复位/上电入口在 §10.1.4、模式切换在 Chapter 10、控制寄存器(CR0/CR4)在 §2.5。以章节标题为准,别拘泥于编号。

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