从 iso 映像引导为什么引导加载程序的 memory 地址不是 0x7c00

Question

我写了一个小bootloader来学习，它会打印出bootloader第一条指令的memory地址，肯定是0x7c00。 请参阅下面的汇编源代码运行良好。

boot.s

.code16
.global init
init:
  mov $0x07c0, %ax
  mov %ax, %ds
  mov $0x07e0, %ax
  mov %ax, %ss
  mov $0x2000, %sp

  call next
next:
  pop %bx
  sub $(next-init), %bx  # starting point of memory address, now stored in %bx
  call print_register
  jmp .

print_register:  # always print out value in %bx
  mov %bh, %cl
  shr $0x4, %cl
  and $0x0f, %cl
  call print_digit
  mov %bh, %cl
  and $0x0f, %cl
  call print_digit
  mov %bl, %cl
  shr $0x4, %cl
  and $0x0f, %cl
  call print_digit
  mov %bl, %cl
  and $0x0f, %cl
  call print_digit
  ret

print_digit: # %cl has digit to be printed
  cmp $0x9, %cl
  jg print_digit_atof
print_digit_1to9:
  add $0x30, %cl
  jmp print_digit_out
print_digit_atof:
  add $0x57, %cl
print_digit_out:
  mov %cl, %al
  mov $0x0e, %ah
  int $0x10
  ret

.=510
.byte 0x55
.byte 0xaa

as -o boot.o boot.s
ld -o boot.bin --oformat binary -e init boot.o

在VMWare Player中，创建一个虚拟机，将boot.bin设置为软盘的内容，然后开机。 我可以看到屏幕上打印了7c00 。

到目前为止，一切都很好。

请参阅此答案Creating a bootable ISO image with custom bootloader ，但现在如果我通过以下命令将boot.bin作为引导加载程序放入 iso 映像：

dd if=/dev/zero of=floppy.img bs=1024 count=1440
dd if=boot.bin of=floppy.img seek=0 count=1 conv=notrunc
mkdir iso
cp floppy.img iso/
genisoimage -quiet -V 'MYOS' -input-charset iso8859-1 -o myos.iso -b floppy.img \
    -hide floppy.img iso/

并使用myos.iso启动虚拟机，屏幕上显示0000 。

为什么不是7c00 ？

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阅读答案后更新，当我打印出 %cs 时，我可以看到：

1. boot from floppy disk, start address is 0x0000:7c00
2. boot from cd rom, start address is 0x07c0:0000

Answer 1

这是由于对 El Torito CD-ROM 引导规范的常见误解造成的，该规范说默认情况下应在“7C0 的传统段”加载模拟引导扇区。 它并没有说应该使用 07C0:0000 的非传统起始地址来代替传统的 0000:7C00，但 BIOS 编写者仍然将此解释为要求。

虽然您可以假设您的引导扇区加载在线性地址 00007C00 并且 BIOS 在引导扇区的第一个字节开始执行您的代码，但您不能假设 CS:IP 的任何特定值。 虽然大多数引导扇区可以写成不依赖于加载到 CS 中的段值，因为 near JMP 和 CALL 指令是相对的，如果你这样做了，那么你需要在你的代码中放置一个 far JMP 指令以确保 CS 加载了预期的段值：

  jmp $0x07c0,$start
start:

请注意，上例中段 (0x07c0) 的选择基于您的引导扇区的“org”为 0，因此引导扇区的第一个字节的偏移量假定为 0 而不是 0x7c00。 这意味着将上述代码添加到引导扇区的开头，它将始终打印0000 。