为什么我不能在 C 中使用 `section .data:` 和 `section .text:` 创建一个长度超过 61 个字符的字符数组？

Question

我正在按照本教程制作一个简单的 32 位操作系统。我已经到了第 4 节，我正在写入帧缓冲区。基本上我正在尝试创建自己的 println 函数。这是我的函数的代码：

/** fb_write_cell:
 * Writes a character with the given foreground and background to position i
 * in the framebuffer.
 *
 * @param i The location in the framebuffer
 * @param c The character
 * @param fg The foreground color
 * @param bg The background color
 */
static void fb_write_cell(unsigned int i, char c, unsigned char fg, unsigned bg) {
  fb[i] = c;
  fb[i + 1] = ((fg & 0x0F) << 4) | (bg & 0x0F);
}

/** fb_print:
 * Print a string of text to the framebuffer
 * @param *buf The character array to print
 */
int fb_print(char *str, unsigned int length) {
  unsigned int i = 0, x = 0;

  // print the message to the framebuffer
  for(; i < (2 * length); i+=2) {
    fb_write_cell(i, str[x], FB_BLACK, FB_GREEN);
    x++;
  }
  return 0;
}

/** fb_println:
 * Print a string of text to the framebuffer and move to the next line
 * @param *buf The character array to print
 */
int fb_println(char *str, unsigned int length) {
   fb_print(str, length);

  return 0;
}

我这样称呼它：

char array[] = "Hello world!";
fb_println(array, sizeof(array));

但是，如果我使数组长于 61 个字符，我将停止向屏幕显示任何输出。事实上，数组创建之后的任何代码都不会被执行。我在想这可能与我的裸系统中有限的 RAM（也许只有 64 字节？）有关，但我不确定。

我loader.s调用我的C入口点的多重引导头文件和启动代码main是：

global loader                   ; the entry symbol for ELF

MAGIC_NUMBER equ 0x1BADB002     ; define the magic number constant
FLAGS        equ 0x0            ; multiboot flags
CHECKSUM     equ -MAGIC_NUMBER  ; calculate the checksum
                                ; (magic number + checksum + flags should equal 0)

KERNEL_STACK_SIZE equ 4096      ; size of stack in bytes

extern sum_of_three             ; the function is defined elsewhere
extern main

section .text:                  ; start of the text (code) section
align 4                         ; the code must be 4 byte aligned
    dd MAGIC_NUMBER             ; write the magic number to the machine code,
    dd FLAGS                    ; the flags,
    dd CHECKSUM                 ; and the checksum

section .bss:
align 4                     ; align at 4 bytes
kernel_stack:               ; label points to beginning of memory
    resb KERNEL_STACK_SIZE  ; reserve stack for the kernel

loader:                                           ; the loader label (defined as entry point in linker script)
    mov eax, 0xCAFEBABE                           ; place the number 0xCAFEBABE in the register eax
    mov esp, kernel_stack + KERNEL_STACK_SIZE     ; point esp to the start of the
                                                  ; stack (end of memory area)
    ;Example of how to call a function and send args
    ;push dword 3                                  ; arg3
    ;push dword 2                                  ; arg2
    ;push dword 1                                  ; arg1
    ;call sum_of_three                             ; call the function, the result will be in EAX


.loop:
    call main
    jmp .loop                   ; loop forever

我的链接脚本link.ld是：

ENTRY(loader)                /* the name of the entry label */

SECTIONS {
    . = 0x00100000;          /* the code should be loaded at 1 MB */

    .text ALIGN (0x1000) :   /* align at 4 KB */
    {
        *(.text)             /* all text sections from all files */
    }

    .rodata ALIGN (0x1000) : /* align at 4 KB */
    {
        *(.rodata*)          /* all read-only data sections from all files */
    }

    .data ALIGN (0x1000) :   /* align at 4 KB */
    {
        *(.data)             /* all data sections from all files */
    }

    .bss ALIGN (0x1000) :    /* align at 4 KB */
    {
        *(COMMON)            /* all COMMON sections from all files */
        *(.bss)              /* all bss sections from all files */
    }
}

我的整个源代码可以在这里找到。

Answer 1

这里的问题与您的C代码无关，而是与您的文件中的问题有关loader.s。节名称的末尾有一个冒号成为节名称的一部分，您遇到了问题，并且您没有将代码放在可执行.text部分中。

这些行在部分名称上有额外的冒号：

section .text:                  ; start of the text (code) section

section .bss:

他们应该是：

section .text                   ; start of the text (code) section

section .bss

这些额外的冒号会导致以意想不到的方式放置内容，并且可能会受到特定部分中数据量的影响（例如C代码中的字符串）。这可能导致您kernel.elf并不总是显示为兼容多重引导的引导加载程序。

代码也需要放置在该.text部分中。您将堆栈及其后的代码放在.bss不正确的部分中。要修复此问题，请在代码开头上方放置一个 section 指令，如下所示：

section .text
loader:                        ; the loader label (defined as entry point in linker script)

您还将内核置于无限循环中：

.loop:
    call main
    jmp .loop                   ; loop forever

您可能打算在内核完成后进行无限循环：

    call main
.loop:
    jmp .loop                   ; loop forever

LittleOS 图书教程中的错误

我注意到这似乎是您在编译操作系统部分中使用的教程作者的一个错误，因为错误出现在以下代码中：

section .text:                  ; start of the text (code) section
align 4                         ; the code must be 4 byte aligned

有人可能希望向作者提出这个问题。