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[C++知识库]使用 C语言 编写内核

gcc 命令

  • 使用 gcc 编译 c语言
    -c 编译、汇编到目标代码,不进行链接,也就是直接生成目标文件
    -o 将输出的文件以指定文件名来储存,有同名文件存在时直接覆盖
    gcc -c -o kernel/main.o kernel/main.c
  • 编译:编译号之后只是个目标文件,也称为待重定位文件,重定位指的是文件里面所用的符号还没有安排地址,这些符号的地址需要将来与其他目标文件“组成”一个可执行文件时再重新定位(编排地址〉,这里的符号就是指该目标文件中所调用的函数或使用的变量,而这里的“组成”就是指链接。需要在所有目标文件都到齐了,将它们链接到 起时再重新定位(编排地址)
  • 使用 gcc 链接
    -Ttext指定虚拟地址
    -e 用来指定程序的起始地址(默认为_start
    gcc kernel/main.o -Ttext 0xc0001500 -e main -o kernel/kernel.bin
  • 编译链接
    生成的test.bin不再是目标文件,而是可执行文件
    gcc -o ./kernel/test.bin ./kernel/main.c
  • main 函数不是第一个执行的代码,它一定是被其它代码调用的,main函数在运行库代码初始化完环境后才被调用

文件头

二进制文件的运行方法
  • 在文件头中写入和程序属性有关的信息
  • 将这种具有程序头格式的程序文件从外存读入到内存后,从该程序文件的程序头中读出入口地址, 要直接跳进入口地址执行,跨过程序头才行。
    在这里插入图片描述
  • header.S
    编译后生成的文件是 header.binnams -o header.bin header.S
    在这里插入图片描述
  • 调用方的执行过程
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 在实际中,程序头和程序体相分离的文件叫 elf 格式

将内核载入内存

  • 将内核写入磁盘
    dd if=./test/kernel/kernel.bin of=hd60M.img bs=512 count=200 seek=9 conv=notrunc
  • 可以将编译、链接、写入硬盘写成一个脚本
    gcc -c -o test/kernel/main.o test/kernel/main.c && gcc test/kernel/main.o -Ttext 0xc0001500 -e main -o test/kernel/kernel.bin && dd if=./test/kernel/kernel.bin of=hd60M.img bs=512 count=200 seek=9 conv=notrunc
  • 修改 loader.S
    加载内核:需要把内核文件加载到内存缓冲区。
    初始化内核:需要在分页后,将加载进来的 elf 内核文件安置到相应的虚拟内存地址,然后跳过去执行,从此 loader 的工作结束。
  • 把内核文件从硬盘上加载到内存中
       mov eax, KERNEL_START_SECTOR               ; kernel.bin所在的扇区号
       mov ebx, KERNEL_BIN_BASE_ADDR              ; 从磁盘读出后,写入到ebx指定的地址。加载到的内存地址
       mov ecx, 200			                      ; 读入的扇区数
    
       call rd_disk_m_32
    
       ; 创建页目录及页表并初始化页内存位图
       call setup_page
    
  • 初始化内核:初始化内核就是根据 elf 规范将内核文件中的段( segment )展开到(复制到)内存中的相应位置
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加:2021-08-11 11:59:07  更:2021-08-11 11:59:27 
 
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