一篇文章带你使用C语言编写内核

目录
  • 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。

  • header.S

编译后生成的文件是 header.bin：nams -o header.bin header.S

  • 调用方的执行过程

  • 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

本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容！

赞 (0)

相关推荐

  • linux内核编程container of()函数介绍

    linux内核编程container of()函数介绍

    前言 在linux 内核编程中,会经常见到一个宏函数container_of(ptr,type,member), 但是当你通过追踪源码时,像我们这样的一般人就会绝望了(这一堆都是什么呀? 函数还可以这样定义??? 怎么还有0呢???  哎,算了,还是放弃吧...). 这就是内核大佬们厉害的地方,随便两行代码就让我们怀疑人生,凡是都需要一个过程,慢慢来吧. 其实,原理很简单:  已知结构体type的成员member的地址ptr,求解结构体type的起始地址. type的起始地址 = ptr - s

  • Java中内核线程理论及实例详解

    1.概念 内核线程是直接由操作系统内核控制的,内核通过调度器来完成内核线程的调度并负责将其映射到处理器上执行.内核态下的线程执行速度理论上是最高的,但是用户不会直接操作内核线程,而是通过内核线程的接口--轻量级进程来间接的使用内核线程.这种轻量级进程就是所谓的线程. 2.优点 由于内核线程的支持,每一个线程都是一个独立的单元,因此就算某一个线程挂掉了,也不会导致整个进程挂掉. 3.缺点 这种实现方式也存在局限性.由于是基于内核线程实现的,所以当涉及到线程的操作时(创建.运行.切换等)就涉及到系统

  • 解析Linux内核与设备树的编译和烧写

    解析Linux内核与设备树的编译和烧写

    一.准备材料 可以根据自己的需要准备相应材料: 开发环境:VMware 操作系统:ubuntu 开发版:湃兔i2S-6UB 二.下载Linux内核文件 之前下载过UBoot文件的朋友应该知道,在每个开发版的资料里都有相应的文件,没有的可以找购买开发版的店家要. 下载完成后将文件拷贝到linux系统下进行解压,解压后会的目录如下图所示: 注意:编译时一定要在当前路径下才能编译 三.编译 1.清理项目工程 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf

  • 分析Linux内核调度器源码之初始化

    分析Linux内核调度器源码之初始化

    一.导语 调度器(Scheduler)子系统是内核的核心子系统之一,负责系统内 CPU 资源的合理分配,需要能处理纷繁复杂的不同类型任务的调度需求,还需要能处理各种复杂的并发竞争环境,同时还需要兼顾整体吞吐性能和实时性要求(本身是一对矛盾体),其设计与实现都极具挑战. 为了能够理解 Linux 调度器的设计与实现,我们将以 Linux kernel 5.4 版本(TencentOS Server3 默认内核版本)为对象,从调度器子系统的初始化代码开始,分析 Linux 内核调度器的设计与实现.

  • 解析鸿蒙轻内核静态内存的使用

    解析鸿蒙轻内核静态内存的使用

    目录 一.前言 二.静态内存结构体定义和常用宏定义 2.1.静态内存结构体定义 2.2.静态内存常用宏定义 三.静态内存常用操作 3.1.初始化静态内存池 3.2.清除静态内存块内容 3.3.申请.释放静态内存 四.小结 一.前言 内存管理模块管理系统的内存资源,它是操作系统的核心模块之一,主要包括内存的初始化.分配以及释放. 在系统运行过程中,内存管理模块通过对内存的申请/释放来管理用户和OS对内存的使用,使内存的利用率和使用效率达到最优,同时最大限度地解决系统的内存碎片问题. 鸿蒙轻内核的内

  • 一篇文章带你使用C语言编写内核

    一篇文章带你使用C语言编写内核

    目录 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

  • 一篇文章带你入门C语言:函数

    一篇文章带你入门C语言:函数

    目录 函数 定义 库函数 定义 介绍 Example 1 strcpy Example 2 memset 自定义函数 Example 1 Example 2 两数交换 链式访问 Example 1 函数声明 函数递归 Example 1 Example 2 函数迭代 Example 3 Example 4 总结 函数 定义 程序里的函数又被叫做子程序,他作为一个大型程序的部分代码,有一或多个语句项组成.函数负责完成某项特定任务,提供了对过程的封装和对细节的隐藏,这样的代码通常会被集成为软件库.

  • 一篇文章带你入门C语言数据结构:绪论

    一篇文章带你入门C语言数据结构:绪论

    目录 绪论 什么是数据结构? Example 1 讨论 Example 2 Example 3 Example 4 总结 绪论 什么是数据结构? 不同于计算机操作培训,注意与程序设计的区别. Example 1 求n个数的最大值.次最大值. //1.遍历 - 最朴素的方法 int main() { int arr[10] = { 22,334,552,1,4,6,78,23,55,98 }; int i = 0; int temp = 0; int max1 = arr[0]; int max2

  • 一篇文章带你入门C语言:操作符

    一篇文章带你入门C语言:操作符

    目录 操作符 分类 算术操作符 移位操作符 整数存储规则 左右移位规则 赋值操作符 单目操作符 取地址操作符& 解引用操作符* 类型长度操作符sizeof 按位取反操作符~ ++ -- 操作符 强制类型转换操作符(type) 关系操作符= 逻辑操作符 短路运算 条件操作符 逗号表达式 下标引用.函数调用和结构成员 下标引用操作符[] 函数调用操作符() 结构成员操作符. -> 结构体定义 结构体使用 结构体地址 表达式求值 隐式类型转换 整型提升 如何整型提升 有符号数 无符号数 算术转换

  • 一篇文章带你了解C语言:入门基础(2)

    一篇文章带你了解C语言:入门基础(2)

    目录 操作符 算术操作符 移位操作符 位操作符 单目操作符 逻辑反操作! 操作符++,-- 逻辑操作符 条件操作符 逗号表达式 常见关键字 typedef extern static 修饰局部变量 修饰全局变量和函数 其它 #define定义常量和宏 定义常量 定义宏 指针 内存单元 指针变量 &取地址操作符,*解引用操作符 类型所占空间 结构体 定义结构体 使用结构体变量 总结 本节将结束对初识C语言的概述,只追求大概,不求精细. 本节包括的内容有操作符,常见关键字,#define定义常量和宏

  • 一篇文章带你了解C语言--数据的储存

    一篇文章带你了解C语言--数据的储存

    目录 前言 数据类型介绍 类型的基本归类 整形在内存中的存储 原码.反码.补码 大小端介绍 浮点型在内存中的存储 前言 前面我们学习了C语言的一些基本知识和基础的语法,想必大家对C语言都有了自己的认识. 当然只是学习这些知识还是不够的,我们需要进行更加深入的学习. 从本章开始,我们将进行C语言进阶阶段的学习,所以难度会有所增加. 数据类型介绍 前面我们已经学习了基本的内置类型: char //字符数据类型 short //短整型 int //整形 long //长整型 long long //更

  • 一篇文章带你了解C语言浮点数之间的比较规则

    一篇文章带你了解C语言浮点数之间的比较规则

    目录 你认为这段代码输出什么? 为什么不等于呢? 应该怎么解决? 那么怎么判断两个浮点数 f1 和 f2 相等呢. 伪代码 可以简化为 >> 怎么判断浮点数等于0? 还有一个问题 总结 你认为这段代码输出什么? int main() { float f1 = 1.1; float f2 = 2.2; if (f2 - 1.1 == f1) printf("等于"); else printf("不等于"); return 0; } 答案是不等于. 为什么不

  • 一篇文章带你了解C语言:入门基础

    一篇文章带你了解C语言:入门基础

    目录 C语言本身特点 数据类型 常量变量 变量分类 使用小建议 生命周期作用域 常量分类及其特点 字符串+转义字符+注释 字符串 转义字符 两种注释 选择循环语句 函数 数组 总结 闲话少说,先上思维导图. 如图所示,现在还是初识C语言的第一部分,本次只介绍了C语言本身特点,数据类型,常量变量,字符串转义字符注释,选择循环语句,函数,数组. 接下来请和我一起粗略地探讨其中内涵所在. C语言本身特点 这是C语言的定义: C语言是一门通用计算机编程语言,广泛应用于底层开发.C语言的设计目标是提供一种

  • 一篇文章带你了解C语言函数的可重入性

    目录 一.不可重入函数. 二.可重入函数. 三.如何写出可重入的函数 四.函数的可重入性和线程安全的关系 五.malloc和printf为什么不可重入 总结 一.不可重入函数. 在函数中如果我们使用静态变量了,导致产生中断调用别的函数的 过程中可能还会调用这个函数,于是原来的 静态变量被在这里改变了,然后返回主体函数,用着的那个静态变量就被改变了,导致错误.这类函数我们称为不可重入函数. 在 嵌入式系统的设计中,经常会出现多个任务调用同一个函数的情况.如果这个函数不幸被设计成为不可重入的函数的话

  • 一篇文章带你了解C语言操作符

    一篇文章带你了解C语言操作符

    目录 一.操作符分类 二.算术操作符 三.移位操作符 1.左移操作符 2.右移操作符 2.1算术移位 2.2逻辑移位 四.位操作符 1.按位与 2.按位或 3.按位异或 4.一道练习题 五.赋值操作符 1.赋值操作符(=)是一个很棒的操作符,他可以让你得到一个你之前不满意的值.也就是你可以对其重新赋值. 2.赋值操作符可以连续使用 3.复合赋值符 六.单目操作符 1.逻辑反操作 2.取地址 3.sizeof 4.++和--运算符 4.1前置++和-- 4.2后置++和-- 七.关系操作符 八.逻

随机推荐