在C中写入Bootloader

Question

我是编写引导加载程序的新手.我在asm中编写了一个helloworld引导程序,我现在正在尝试用C语言编写一个.我在C中编写了一个helloworld引导程序,但我无法编译它.

这是我的代码.我究竟做错了什么？我完全采取了错误的做法吗？

void print_char();
int main(void){
char *MSG = "Hello World!";
int i;

__asm__(
    "mov %0, %%SI;"
    :
    :"g"(MSG)
);
for(i=0;i<12;i++){
    __asm__(
        "mov %0, %%AL;"
        :
        :"g"(MSG[i])
    );
    print_char();
}

return 0;
}

void print_char(){
__asm__(
    "mov $0X0E, %AH;"
    "mov $0x00, %BH;"
    "mov $0x04, %BL;"
    "int $0x10"
);
}

Answer 1

我建议你看看http://wiki.osdev.org/Rolling_Your_Own_Bootloader以及http://www.brokenthorn.com/Resources/OSDevIndex.html的Bootloader部分.

有很好的教程可以帮助您自己开始自己的引导加载程序.如果您需要更多信息,也可以加入freenode中的#osdev频道加入讨论.

Answer 2

让我在这里假设很多东西:你想在x86系统上运行你的bootloader,你在*nix框上设置了gcc工具链.

编写引导加载程序时需要考虑以下几点:

1. VBR的510字节限制,由于分区表(如果您的系统需要一个),MBR甚至更小
2. 实模式 - 16位寄存器和seg:关闭寻址
3. bootloader必须是平面二进制文件,必须链接到物理地址7c00h运行
4. 没有外部'图书馆'参考(呃!)

现在如果你想让gcc输出这样的二进制文件,你需要用它来玩一些技巧.

1. gcc默认情况下会拆分32位代码.要获得将以实模式运行的gcc输出代码,请在__asm__(".code16gcc\n")每个C文件的顶部添加.

2. gcc在ELF中输出编译对象.我们需要一个在7c00h静态链接的bin.创建linker.ld包含以下内容的文件

   ENTRY(main);
   SECTIONS
   {    
       . = 0x7C00;    
       .text : AT(0x7C00)
       {
           _text = .;
           *(.text);
           _text_end = .;
       }
       .data :
       {
           _data = .;
           *(.bss);
           *(.bss*);
           *(.data);
           *(.rodata*);
           *(COMMON)
           _data_end = .;
       }    
       .sig : AT(0x7DFE)    
       {        
           SHORT(0xaa55);
       }    
       /DISCARD/ :
       {
           *(.note*);
           *(.iplt*);
           *(.igot*);
           *(.rel*);
           *(.comment);
           /* add any unwanted sections spewed out by your version of gcc and flags here */    
       }
   }
   

3. 编写引导加载程序代码bootloader.c并构建引导加载程序

   $ gcc -c -g -Os -march=i686 -ffreestanding -Wall -Werror -I. -o bootloader.o bootloader.c
   $ ld -static -Tlinker.ld -nostdlib --nmagic -o bootloader.elf bootloader.o
   $ objcopy -O binary bootloader.elf bootloader.bin
   

4. 由于您已经使用ASM构建了引导加载程序,我想其余部分对您来说很明显.

- 取自我的博客:http://dc0d32.blogspot.in/2010/06/real-mode-in-c-with-gcc-writing.html

Answer 3

Bootloader用ASM编写。

编译C代码（或C ++或其他）时，编译器会将您的可读代码“转换”为机器代码。因此，您无法确定结果。

PC启动时，BIOS将从特定地址执行代码。该代码需要直接可执行。

这就是为什么要使用汇编的原因。这是拥有未更改的代码的唯一方法，该代码将由处理器按编写的方式运行。

如果要使用C语言编写代码，则仍然必须编写ASM引导加载程序的代码，该加载程序将负责正确加载由您使用的编译器生成的机器代码。

您需要了解，每个编译器都会生成不同的机器代码，这可能需要在执行之前进行预处理。

BIOS不允许您预处理机器代码。PC引导只是跳转到存储位置，这意味着将直接执行位于此位置的机器代码。