主页 / 问题 / 609162
Accepted
AccumPlus
Asked:2020-12-29 17:47:14 +0000 UTC2020-12-29 17:47:14 +0000 UTC

C引导扇区编程

  • 772

我了解引导扇区编程。我是按照这篇文章做的。一切顺利，直到对输出“Hello, World!”进行编程为止。在C中。这是文章中给出的代码（实际上，我只是复制它）：

__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("Hello, World");
}

我又按照那篇文章编译、链接等：

gcc -c -g -Os -m32 -ffreestanding -Wall -Werror test.c -o test.o
ld -melf_i386 -static -Ttest.ld -nostdlib --nmagic -o test.elf test.o
objcopy -O binary test.elf test.bin
dd if=/dev/zero of=floppy.img bs=512 count=2880
dd if=test.bin of=floppy.img

为了以防万一，我给出test.ld的内容：

ENTRY(main);
SECTIONS
{
    . = 0x7C00;
    .text : AT(0x7C00)
    {
        *(.text);
    }
    .sig : AT(0x7DFE)
    {
        SHORT(0xaa55);
    }
}

我运行 bochs，但我没有打印“Hello, World”，而是只得到一个“S”字符。

将函数移至 main：

__asm__(".code16\n");
__asm__("jmpl $0x0000, $main\n");
void main()
{
    char s[] = "Hello, World";
    char *str = s;
    while (*str)
    {
        __asm__ __volatile__ (
               "int $0x10" : : "a"(0x0e00 | *str), "b"(0x0007)
          );
        ++str;
    }
}

之后，他原则上不再展示任何东西。-Os 优化标志的异常有所帮助。结论是正确的。经过一些试验，我意识到这种优化“杀死”了循环。

然而，相同的代码，但移至一个函数，仍然输出“S”字符。

我寻求帮助解决这个问题。并且，如果可能的话，解释为什么优化标志“杀死”循环。谢谢！

更新。

来自 test.bin 的十六进制：

66 EA 3A 7C 00 00 00 00 66 55 66 89 E5 EB 19 67 66 8B 45 08 67 66 0F B6 00 66 0F BE C0 80 CC 0E CD 10 67 66 83 45 08 01 67 66 8B 45 08 67 66 0F B6 00 84 C0 75 D9 90 66 5D C3 66 55 66 89 E5 66 68 4F 7C 00 00 E8 C0 FF 66 83 C4 04 90 C9 C3 48 65 6C 6C 6F 2C 20 57 6F 72 6C 64 00 14 00 00 00 00 00 00 00 01 7A 52 00 01 7C 08 01 1B 0C 04 04 88 01 00 00 1C 00 00 00 1C 00 00 00 8C FF FF FF 32 00 00 00 00 42 0E 08 85 02 43 0D 05 6C C5 0C 04 04 00 00 1C 00 00 00 3C 00 00 00 9E FF FF FF 15 00 00 00 00 42 0E 08 85 02 43 0D 05 4F C5 0C 04 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA

该文件是从以下来源获得的：

__asm__(".code16\n");
__asm__("jmpl $0x0000, $main\n");

void printString(const char* str)
{
    while (*str)
    {
        __asm__ __volatile__ (
               "int $0x10" : : "a"(0x0e00 | *str));
        ++str;
    }
}

void main()
{
    printString("Hello, World");
}

更新。

test.elf文件反汇编结果：

% objdump -d test.elf

test.elf:     file format elf32-i386

Disassembly of section .text:

00007c00 <printString-0x8>:
    7c00:   66 ea 3a 7c 00 00       ljmpw  $0x0,$0x7c3a
    ...

00007c08 <printString>:
    7c08:   66 55                   push   %bp
    7c0a:   66 89 e5                mov    %sp,%bp
    7c0d:   eb 19                   jmp    7c28 <printString+0x20>
    7c0f:   67 66 8b 45 08          mov    0x8(%di),%ax
    7c14:   67 66 0f b6 00          movzbw (%bx,%si),%ax
    7c19:   66 0f be c0             movsbw %al,%ax
    7c1d:   80 cc 0e                or     $0xe,%ah
    7c20:   cd 10                   int    $0x10
    7c22:   67 66 83 45 08 01       addw   $0x1,0x8(%di)
    7c28:   67 66 8b 45 08          mov    0x8(%di),%ax
    7c2d:   67 66 0f b6 00          movzbw (%bx,%si),%ax
    7c32:   84 c0                   test   %al,%al
    7c34:   75 d9                   jne    7c0f <printString+0x7>
    7c36:   90                      nop
    7c37:   66 5d                   pop    %bp
    7c39:   c3                      ret    

00007c3a <main>:
    7c3a:   66 55                   push   %bp
    7c3c:   66 89 e5                mov    %sp,%bp
    7c3f:   66 68 4f 7c             pushw  $0x7c4f
    7c43:   00 00                   add    %al,(%eax)
    7c45:   e8 c0 ff 66 83          call   83677c0a <main+0x8366ffd0>
    7c4a:   c4 04 90                les    (%eax,%edx,4),%eax
    7c4d:   c9                      leave  
    7c4e:   c3                      ret

更新。

这是处理器看到程序时对 hiew 的反汇编：

7c00: 66EA3A7C00000000              jmpf        00000:07C3A
7c08: 6655                         3push        ebp
7c0A: 6689E5                        mov         ebp,esp
7c0D: EB19                          jmps        000000028 --↓1
7c0F: 67668B4508                   2mov         eax,[ebp][8]
7c14: 67660FB600                    movzx       eax,b,[eax]
7c19: 660FBEC0                      movsx       eax,al
7c1D: 80CC0E                        or          ah,00E
7c20: CD10                          int         010
7c22: 676683450801                  add         d,[ebp][8],1
7c28: 67668B4508                   1mov         eax,[ebp][8]
7c2D: 67660FB600                    movzx       eax,b,[eax]
7c32: 84C0                          test        al,al
7c34: 75D9                          jnz         00000000F --↑2
7c36: 90                           nop
7c37: 665D                          pop         ebp
7c39: C3                            retn ;
7c3A: 6655                          push        ebp
7c3C: 6689E5                        mov         ebp,esp
7c3F: 66684F7C0000                  push        000007C4F ;'  |O'
7c45: E8C0FF                        call        000000008 --↑3
7c48: 6683C404                      add         esp,4
7c4C: 90                            nop
7c4C: 90                            nop
7c4D: C9                            leave
7c4E: C3                            retn ;
7c4F: 48 65 6C 6C 6F-2C 20 57 6F-72 6C 64  Hellow, World

随机地，我注意到指针确实需要移动。对于引导区，需要将代码放在磁盘的第一个扇区，偏移量为0x7C00字节。我在 test.ld 文件中指定它。我试图展示我所拥有的一切。在一堆不同的符号中，潜伏着想要的“你好，世界”。同时，更改代码需要更改偏移量，但我几乎可以肯定它总是大于 0x7C00。仍然需要了解如何正确跟踪此偏移量......

c

1 个回答

  1. Best Answer

    在编写引导扇区的情况下，请使用反汇编程序检查您得到了什么。对于 Linux 我不知道如何，对于 Windows hiew.exe 是一个很好的反汇编程序。不要忘记在开始时 - 处理器处于 16 位指令模式和 16 位寻址模式 - 这很重要 1) 在构建二进制文件时 2) 了解发生了什么 3) 在反汇编时。

    对该案例的分析表明，代码被编译器或链接器“错误地”编译。代码 66 - 切换到 32 位指令模式，代码 67 - 切换到 32 位寻址

    7c22: 676683450801                  add         d,[ebp][8],1
7c28: 67668B4508                   1mov         eax,[ebp][8]
7c2D: 67660FB600                    movzx       eax,b,[eax]

    这些过渡应该紧张。您可以使用它们 (66)，但要明智。最好完全避免 32 位寻址 (67)，直到切换到保护模式，但主加载程序不会。作为结论 - 如果代码不起作用，虽然它被检查，并且图片没有加起来，那么问题出在构建选项上。

    具体来说，在这种情况下，它有助于将指令code16（它在新版本的 gcc 中消失）更改为 code16gcc. 指定code16或 code16gcc取决于 GCC 的版本。

    • 4

相关问题