自己动手写一个操作系统——MBR_调试_elf_bin

Posted 2023-01-27 Li-Yongjun

文章目录

• • 前言
  • elf 文件
  • • 指定代码入口地址
    • 添加调试信息
  • 代码
  • 检验
  • 调试
  • 小结

前言

通过 GDB 我们可以跟踪程序的执行，

并且能够看到寄存器的状态，

但是，上面这种调试方式，没有和代码对应起来，以致于我们无法直观地知道 CPU 当前执行的是哪条指令。

elf 文件

下面我们就让调试和代码对应起来。
在这之前，我们需要做两件事情

• 指定代码入口地址（作用于 elf 文件）
• 添加调试信息（作用于 elf 文件）

指定代码入口地址

ld -Ttext=0x7c00

链接时使用 -Ttext 选项指定代码段的起始地址。

添加调试信息

as -g

汇编时使用 -g 选项，添加调试信息

代码

Makefile

OUTPUT=output

all: clean
	as --32 -g -o $OUTPUT/mbr.o mbr.S										# 汇编
	ld -m elf_i386 -Ttext=0x7c00 $OUTPUT/mbr.o -o $OUTPUT/mbr.elf		# 链接
	objcopy -O binary $OUTPUT/mbr.elf $OUTPUT/mbr.bin					# elf --> bin
	dd if=$OUTPUT/mbr.bin of=$OUTPUT/mbr.img conv=notrunc				# bin --> image

clean:
	-rm $OUTPUT/*

run:
	qemu-system-i386 -daemonize -m 128M -drive file=$OUTPUT/mbr.img,index=0,media=disk,format=raw \\
		-s -S

检验

调试

可以看到，这样调试就和代码关联起来了。

• 在 0x7c00 处打断点时，就会显示断点处对应的代码位置

  (gdb) b *0x7c00
  Breakpoint 1 at 0x7c00: file mbr.S, line 4.
  

• 执行到断点位置时，也会显示当前的代码

  Breakpoint 1, _start () at mbr.S:4
  4	    jmp _start=
  

小结

其实，指定代码入口地址 和 添加调试信息 对本工程运行没有任何作用，这两个信息只体现在 elf 文件中，这种格式的文件是给操作系统使用的（在本篇文章中是给 gdb 读取符号信息用的，使之能够将调试和代码对应，即使没有 elf 文件，gdb 照样可以调试程序，如前言中的调试方式）。而我们编写的 MBR 是直接给 CPU 运行的，它是一个 bin 文件。关于 elf 和 bin 的区别，我们在后续的文章中单独介绍。