一篇文章带你使用C语言编写内核

编辑: admin 分类: c#语言 发布时间: 2022-03-15 来源:互联网
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  • gcc 命令
  • 文件头
  • 将内核载入内存
  • 总结

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

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  • 调用方的执行过程

在这里插入图片描述

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  • 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

总结

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