Question

我有一个正在处理的OS项目，正在尝试使用内联汇编调用从C磁盘读取的数据。

我已经尝试使用内联汇编读取代码并使用汇编调用指令执行代码。

void driveLoop() {
    uint16_t sectors = 31;
    uint16_t sector = 0;
    uint16_t basesector = 40000;
    uint32_t i = 40031;
    uint16_t code[sectors][256];
    int x = 0;
    while(x==0) {
        read(i);
        for (int p=0; p < 256; p++) {
            if (readOut[p] == 0) {
            } else {
                x = 1;
                //kprint_int(i);
            }
        }
        i++;
    }
    kprint("Found sector!\n");
    kprint("Loading OS into memory...\n");
    for (sector=0; sector<sectors; sector++) {
        read(basesector+sector);
        for (int p=0; p<256; p++) {
            code[sector][p] = readOut[p];
        }
    }
    kprint("Done loading.\n");
    kprint("Attempting to call...\n");
    asm volatile("call (%0)" : : "r" (&code));

当调用内联程序集时，我希望它从我从“磁盘”中读取的扇区中运行代码（这是在VM中，因为它是一个业余OS）。相反，它只是挂了。

我可能不太了解变量，数组和汇编的工作原理，所以如果可以的话，那会很好。

编辑：我从磁盘读取的数据是已添加的二进制文件使用

到磁盘映像文件

cat kernel.bin >> disk.img

和kernel.bin一起编译

i686-elf-ld -o kernel.bin -Ttext 0x4C4B40 *insert .o files here* --oformat binary

Answer 1

它只是挂了。

在BOCHS中运行您的操作系统，以便您可以使用BOCHS的内置调试器来确切地了解其卡住位置。

能够调试锁定（包括禁用中断）可能非常有用...

asm volatile("call (%0)" : : "r" (&code));不安全，因为缺少Clobbers。

但更糟糕的是，它将从数组的前4个字节中加载新的EIP值，而不是将EIP设置为该地址。（除非要加载的数据是指针数组，而不是实际的机器代码？）

括号中有%0，因此它是一种寻址模式。汇编器会警告您有关不使用*的间接调用，但是它将像call *(%eax)那样进行汇编，其中EAX = code[0][0]的地址。实际上，您实际上希望使用call *%eax或编译器选择的任何寄存器，间接寄存器而不是间接存储器。

&code和code都只是指向数组开头的指针。 &code不会创建一个匿名指针对象来存储另一个地址的地址。 &code将数组的地址作为一个整体。 code在这种情况下“衰减”到第一个对象的指针。

https://gcc.gnu.org/wiki/DontUseInlineAsm（为此）。

通过将指针转换为函数指针，可以使编译器发出call指令。

   __builtin___clear_cache(&code[0][0], &code[30][255]);   // don't optimize away stores into the buffer
   void (*fptr)(void) =  (void*)code;                     // casting to void* instead of the actual target type is simpler

   fptr();

对于32位x86，这将编译（启用优化）为lea 16(%esp), %eax / call *%eax之类的东西，因为code[][]缓冲区是堆栈上的数组。

或者要使其发出jmp，请在void函数的末尾执行，或在非void函数的return funcptr();末尾执行，以便编译器可以优化调用/ ret进入jmp尾注。

如果未返回，则可以使用__attribute__((noreturn))进行声明。

确保内存页/段可以执行。（您的uint16_t code[];是本地变量，因此gcc会将其分配到堆栈上。这可能不是您想要的。大小是一个编译时常量，因此可以将其设为static，但如果对其他同级函数中的其他数组（不是父级或子级）执行此操作，那么您就失去了为不同数组重用大量堆栈内存的能力。）

这比不安全的嵌入式汇编好得多。（您忘记了"memory"破坏者，因此什么也没有告诉编译器您的asm实际上正在读取指向的内存）。另外，您忘记声明任何寄存器复制项；假定您加载的代码块返回时会破坏一些寄存器，除非它被编写为保存/恢复所有内容。

在GNU C中，在将数据指针转换为函数指针时确实需要使用__builtin__clear_cache 。在x86上，它实际上并没有清除任何高速缓存，而是告诉编译器该内存的存储没有死，因为它将由执行读取。参见How does __builtin___clear_cache work?

否则，gcc可以优化复制到uint16_t code[sectors][256];的过程，因为它看起来像是无效存储。（就像您当前的内联汇编仅在寄存器中要求指针一样。）

作为奖励，您的操作系统的这一部分可移植到其他体系结构中，包括像ARM这样的不带一致性指令高速缓存的体系结构，其中的内置扩展成实际的指令。（在x86上，它纯粹影响优化器。）

read(basesector+sector);

您的read函数最好将目标指针读入，因此您不需要通过readOut缓冲区来回跳数据。

此外，我不明白为什么要将代码声明为2D数组；为什么？扇区是有关如何进行磁盘I / O的工件，与加载代码后使用代码无关。一次扇区的事务只能出现在加载数据的循环的代码中，而在程序的其他部分则不可见。

char code[sectors * 512];会很好。

如何通过内联汇编调用存储在数组中的十六进制数据？

1 个答案: