介绍 在上一篇文章里，我们从引导扇区开始写了一个会打招呼的裸机“内核”，在QEMU里跑得很开心，最后把“拿真机开刀”的几个坑留了下来。这一篇就来填坑，回答一个具体的问题：老PC到底能不能从U盘启动我们自己写的裸机内核？ 先把答案放这：能。大约2003年以后、BIOS里有USB启动选项的机器基本都可以。但上一篇那个镜像直接dd进U盘，在不少真机上会翻车——不是BIOS压根不认这个U盘，就是读盘读出一堆垃圾。这篇文章给引导程序做两个小升级，把这两个坑都填平。 U盘启动的原理：BIOS的“模拟大法” 先想一个问题：BIOS又不懂文件系统，也没有什么“USB启动协议”，它是怎么从U盘启动的？答案是模拟（emulation）：BIOS用自己内置的USB驱动把U盘伪装成一块普通硬盘（USB-HDD模式）或软盘（USB-FDD模式），然后照常提供INT 13h读盘服务、照常执行“搬运第一个扇区到0x7C00”的老流程。对我们的引导程序来说，U盘“看起来”就是一块硬盘。 听上去很美，但两个坑正是藏在这套模拟里： 步骤 升级一：改用INT 13h扩展读（LBA） 治CHS的办法很直接：不用CHS。1990年代中期之后的BIOS都提供“INT 13h扩展”，可以用LBA（逻辑块地址）直接说“从第几个扇区开始读几个”，完全绕开几何参数。顺便理清计数方式：内核在磁盘的“第2个扇区”，用CHS的说法是柱面0、磁头0、扇区2（CHS的扇区从1数），换成LBA就是LBA 1（LBA从0数，LBA 0是引导扇区自己）。 用法分两步：先用功能41h探测扩展是否可用，可用的话就用功能42h读。42h的参数不再塞寄存器，而是填一个16字节的“参数包”（Disk Address Packet）： 注意我们保留了上一篇的CHS读法作为兜底（use_chs分支）：万一碰上真·上古BIOS不支持扩展（多见于软盘模拟模式），就退回老办法，两头都照顾到。 升级二：给引导扇区塞一张分区表 MBR的512字节其实是有规定格局的：前446字节归引导代码，接下来64字节是4个分区表项（每个16字节），最后2字节是魔数0xAA55。我们的引导代码离446字节还远，正好把分区表补上，专治坑二： 这个分区基本上是“演给BIOS看”的：它从LBA 2048开始，而我们的内核放在LBA 1到16——藏在分区开始之前的空隙里（现代分区工具管这段叫MBR gap，GRUB也把自己的一部分塞在这里，我们算是蹭了个正规位置）。分区里并没有真的FAT文件系统，BIOS也不会去检查；讲究的话，你可以之后真的把它格式化成FAT放点文件，两不耽误。 完整引导程序…