我将编写我的第一个“hello world”bootloader程序。我在CodeProject网站上找到了一篇文章。这里是它的链接。
http://www.codeproject.com/Articles/664165/Writing-a-boot-loader-in-Assembly-and-C-Part
最新的汇编级编程很顺利，但是当我使用c编写程序时，与本文中给出的相同，我遇到了运行时错误。
我的.c文件中编写的代码如下所示。
__asm__(".code16\n");
__asm__("jmpl $0x0000,$main\n");
void printstring(const char* pstr)
{
while(*pstr)
{
__asm__ __volatile__("int $0x10": :"a"(0x0e00|*pstr),"b"(0x0007));
++pstr;
}
}
void main()
{
printstring("Akatsuki9");
}
我创建了图片文件floppy.img并使用bochs检查输出。
它显示的是这样的东西
Booting from floppy...
S
应该是Akatsuki9。我不知道我在哪里弄错了？任何人都可以帮我找到为什么我会遇到这个运行时错误？
答案 0 :(得分：5)
简要回答：问题出在 gcc （实际上是生成代码的这个特定应用程序）而不是C程序本身。它隐藏在汇编代码中。
长答案：对问题的具体细节进行更长时间（更精细）的解释：
（使用汇编代码会很有帮助。可以使用 gcc 的 -S 开关获取它，也可以使用我从 gcc获得的那个 em>;我在最后附上了它。如果您还不知道操作码前缀，c-parameter传递汇编等，那么请查看以下背景信息部分。看看汇编源代码，很明显它是32位代码。 gcc 与＆＃39; .code16＆＃39;为32位模式处理器生成16位代码（使用操作数大小前缀）。当这个相同的精确代码在实际（即16位）模式下运行时，它被视为32位代码。这不是问题（80386及以后的处理器可以这样执行它，以前的处理器只是忽略操作数大小前缀）。出现此问题是因为 gcc 根据（处理器）操作的32位模式计算偏移量，这在执行引导代码时不是（默认情况下）。
一些背景信息（有经验的汇编语言程序员应该跳过这个）：
的 1。操作数大小前缀：在x86中，前缀字节（0x66,0x67等）用于获取指令的变体。 0x66是操作数大小前缀，用于获取非默认操作数大小的指令; gas 使用此技术为＆＃39; .code16＆＃39;生成代码。例如，在实际（即16位）模式中，89 D8对应于movw %bx,%ax，而66 89 D8对应于movl %ebx,%eax。这种关系在32位模式下反转。
的 2。参数传递C：参数在堆栈上传递并通过EBP寄存器访问。
第3。调用指令：调用是一个分支操作，下一条指令的地址保存在堆栈中（用于恢复）。在呼叫附近仅保存IP（在16位模式下）或EIP（在32位模式下）。 far Call将CS（代码段寄存器）与IP / EIP一起保存。
的 4。推送操作：将值保存在堆栈上。从ESP中减去对象的大小。
movl %esp, %ebp：{{％ebp设置为等于％esp}} pushl $.LC0从堆栈指针中减去4 {{。LC0解决了char *＆＃34; Akatsuki9＆＃34 ;;它被保存在堆栈上（由printstring函数访问）}} call printstring 从堆栈指针中减去2（16位模式; IP为2字节） pushl %ebp：{{4从％esp中减去}}
movl %esp, %ebp {{％ebp和％esp当前位于char * pstr的2 + 4（= 6）字节}}
pushl %ebx更改％esp但不更改％ebp movl 8(%ebp), %edx {{访问＆＃39; pstr＆＃39; at％ebp + 8 ??? }}
访问＆＃39; pstr＆＃39; at％ebp + 8而不是％ebp + 6 （ gcc 计算了偏移量为8，假设为32位EIP）;程序刚刚获得了一个无效指针，当程序稍后解除引用时会导致问题：movsbl (%edx), %eax。
到目前为止，我还不知道对于 gcc 有什么好处。对于编写引导扇区代码，我认为原生16位代码生成器更有效（如上所述，大小限制和其他怪癖）。如果你坚持使用目前只生成32位模式代码的 gcc ，修复方法是避免传递函数参数。有关更多信息，请参阅 gcc 和 gas 手册。如果有解决方法或某些选项适用于 gcc ，请告诉我。
我找到了一个程序修复程序，使其在仍然使用 gcc 的同时可以达到预期目的。有点hackish＆amp;显然不推荐。为什么发布呢？好吧，有点概念证明。这是:(只需用这个替换你的printstring函数）
void printstring(const char* pstr)
{
const char *hackPtr = *(const char**)((char *)&pstr-2);
while(*hackPtr)
{
__asm__ __volatile__("int $0x10": :"a"(0x0e00|*hackPtr),"b"(0x0007));
++hackPtr;
}
}
我邀请@Akatsuki和其他人（感兴趣的）来验证它是否有效。从上面的答案和添加的C指针算法，你可以看出为什么它应该。
.file "bootl.c"
#APP
.code16
jmpl $0x0000,$main
#NO_APP
.text
.globl printstring
.type printstring, @function
printstring:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset 8
.cfi_offset 5, -8
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register 5
pushl %ebx
.cfi_offset 3, -12
movl 8(%ebp), %edx
movl $7, %ebx
.L2:
movsbl (%edx), %eax
testb %al, %al
je .L6
orb $14, %ah
#APP
# 8 "bootl.c" 1
int $0x10
# 0 "" 2
#NO_APP
incl %edx
jmp .L2
.L6:
popl %ebx
.cfi_restore 3
popl %ebp
.cfi_restore 5
.cfi_def_cfa 4, 4
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size printstring, .-printstring
.section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
.string "Akatsuki9"
.section .text.startup,"ax",@progbits
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB1:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset 8
.cfi_offset 5, -8
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register 5
pushl $.LC0
call printstring
popl %eax
leave
.cfi_restore 5
.cfi_def_cfa 4, 4
ret
.cfi_endproc
.LFE1:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
答案 1 :(得分：0)
我遇到同样的问题，并找到了可能适合您的解决方案。它适用于模拟器（我在bochs和qemu上测试过），但无法在真实硬件上运行。
有一件事是使用gcc-4.9.2，并将代码生成更改为.code16gcc。
因此，您的代码变为：
__asm__(".code16gcc\n");
__asm__("jmpl $0x0000,$main\n");
void printstring(const char* pstr)
{
while(*pstr)
{
__asm__ __volatile__("int $0x10": :"a"(0x0e00|*pstr),"b"(0x0007));
++pstr;
}
}
void main()
{
printstring("Akatsuki9");
}
并编译它使用-m16上的gcc标记，在我的情况下，我尝试了
gcc -c -m16 file.c
请注意，您可以通过设置-march来根据需要更改架构。或者如果你想保留教程的标志
gcc -c -g -Os -march=i386 -ffreestanding -Wall -Werror -m16 file.c
设置.code16gcc而不是.code16，并将-m16与gcc-4.9.2一起使用。