内核与C语言
写内核能用C标准库吗?
我们开发用户应用程序的时候,有标准库可以用,最典型的就是GUN C库,标准库一般是系统调用的封装,表面上是通过标准库访问系统资源,实际上是通过系统调用实现的。Linux的系统调用一般是先往eax寄存器写入系统调用号,然后通过0x80中断来实现。中断向量号为0x80称为系统中断门,更多的中断参考中断描述符表。
所以自己写内核的话可以用C语言,毕竟可以编译成汇编,跟直接写汇编差不多,但是不能用C标准库,理由如上。
编译32位程序
默认的GCC编译选项会编译出与系统一致的输出,例如64位直接使用gcc或g 编译出的为64位程序或库,而32位系统编译的是对应32位的。 可以通过在编译时添加选项-m32或-m64来指定编译生成的相应版本。
问题的关键时多数时候会提示缺少库,这里以64位下编译32位程序为例,给出ubuntu和centos下相关依赖包。
代码语言:javascript复制sudo apt-get install build-essential module-assistant
sudo apt-get install gcc-multilib g -multilib
yum install glibc-devel.i686 libstdc -devel.i686
C运行时库
C运行时库与标准库不一样,可以理解为与操作系统无关的部分的汇编封装。
代码语言:javascript复制// 32b.c
int main()
{
while(1);
return 0;
}
代码语言:javascript复制# gcc -c -o m32b.o 32b.c
# ld m32b.o -Ttext 0xc0001500 -o m32.bin // 默认链接 c-runtime-lib crt.o _start
ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 00000000c0001500
# ld m32b.o -Ttext 0xc0001500 -e main -o m32.bin # 指定开始的地址
ELF文件
ELF是Linux上的可执行文件,其中Entry point address相当于操作系统与文件的约定,操作系统加载这个可执行文件的时候,去这个地方作为入口点。
代码语言:javascript复制[root@VM_80_251_centos ~]# readelf -e m32.bin
ELF Header:
Magic: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Class: ELF64
Data: 2's complement, little endian
Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V
ABI Version: 0
Type: EXEC (Executable file)
Machine: Advanced Micro Devices X86-64
Version: 0x1
Entry point address: 0xc0001500 ## 起始地址 <--
Start of program headers: 64 (bytes into file)
Start of section headers: 5792 (bytes into file)
Flags: 0x0
Size of this header: 64 (bytes)
Size of program headers: 56 (bytes)
Number of program headers: 2
Size of section headers: 64 (bytes)
Number of section headers: 7
Section header string table index: 6
如何在没有操作系统的时候调试
我们前面写好了loader, 把他加载到磁盘中,然后根据启动的流程,启动mbr,调用loader等过程,我们写完了C语言程序,设定入口后,需要将入口的虚拟地址映射到一块可以访问的物理内存,将编译完的内核也加载到磁盘,然后从磁盘加载到内存,跳转到入口执行。