如何在 Windows 上为我的操作系统编译和链接 C 和 ASM

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 Windows 上为我的操作系统编译和链接 C 和 ASM

【英文标题】：How to compile and link C and ASM together on Windows for my OS

【发布时间】：2015-08-28 20:52:24

【问题描述】：

我的 32 位保护模式操作系统项目 Sinatra 有问题。我可以将源代码编译为目标文件，但我不知道如何将它们链接在一起。我在 Windows 上使用 NASM 和 TDM-GCC。我已经修复了我的代码的问题，因此它可以编译。为简洁起见，我删除了 cmets。

我的档案boot.asm：

[BITS 32]
[global start]
[extern _JlMain]
start: 
    cli
    call _JlMain
    hlt

我的档案JSinatra.h：

#ifndef __SINATRA_H__
#define __SINATRA_H__

#define JWhiteText 0x07
void JlMain();
void JlClearScreen();
unsigned int JlPrintF(char * message, unsigned int line);

#endif

我的档案JSinatra.c：

#include "JSinatra.h"

void JlClearScreen() // clear entire screen

    char * vidmem = (char * ) 0xb8000;
    unsigned int i = 0;
    while (i < (80 * 25 * 2)) 
        vidmem[i] = ' ';
        i += 1;
        vidmem[i] = JWhiteText;
        i += 1;
    

unsigned int JlPrintF(char * message, unsigned int line) 
    char * vidmem = (char * ) 0xb8000;
    unsigned int i = 0;
    i = line * 80 * 2;
    while ( * message != 0) 
        if ( * message == '\n') 
            line += 1;
            i = (line * 80 * 2); * message += 1;
         else 
            vidmem[i] = * message; * message += 1;
            i += 1;
            vidmem[i] = JWhiteText;
            i += 1;
        
    
    return (1);

void JlMain() 
    JlClearScreen();
    JlPrintF("Sinatra v0 Virgin/Kernel Mode\n", 0);

我需要从绝对地址0x100000 开始加载我的操作系统。如何正确编译和链接我的代码以创建二进制图像？

【问题讨论】：

您使用的是什么编译器和链接器工具链？使用 GCC 和 GNU binutils，这是微不足道的。 C 和汇编文件都会生成 ld 知道如何链接的 ELF 文件。抱歉，您的问题非常含糊，我认为您需要先了解一些基础知识，然后再询问我们如何帮助您的操作系统项目。

我正在使用 GCC/G++（在我看来，它们是相同的）和 Netw。 Windows 中的汇编程序。正如我所说，我有源文件，但我不明白 ld 也不知道应该如何使用链接器脚本。

什么“Windows 中的汇编程序”？听起来很糟糕。

很抱歉，这对于 Stack Overflow 来说太宽泛了。我们不可能在一个问题中教你所有你需要知道的关于编译器、汇编器、链接器、链接器脚本等的知识。我强烈建议您自己进行研究，通过查找教程和示例代码，您可以从中学习。

对不起，宽泛。正如我所说，我不知道链接器脚本，我正在在线添加其中一个 ld 脚本。

【参考方案1】：

首先，如果您要编译为 ELF，那么您不能在汇编中的函数之前添加初始下划线。

现在，为了将不同的源文件链接在一起，您显然必须让它们有共同点，在这种情况下，就是目标代码。

那么，你要做的是：

将汇编源文件组装成目标代码。 编译但不将 C 源文件链接到目标代码。在 gcc 中：gcc -c file.c -o file.o 将这些链接在一起。在 gcc 中：gcc cfile.o asfile.o -o app

【讨论】：

asfile.o：文件无法识别：文件格式无法识别 -- collect2.exe：错误：ld 返回 1 退出状态@amr-ayman

尝试 32 位的 -m32 选项。 -m64 用于 64 位。

【参考方案2】：

在 Windows 上使用 GCC-TDM 和 NASM

因为您的目标是在没有 C 运行时的绝对地址加载操作系统，所以您需要确保编译为独立代码；您的 asm 和 C 文件以相同类型的对象 (win32/PECOFF) 为目标；最后一步是将 PECOFF 文件转换为二进制图像。

要编译 C 文件，你会使用类似的东西：

gcc -m32 -ffreestanding -c JSinatra.c -o JSinatra.o

要组装 asm 文件，您可以使用以下内容：

nasm -f win32 boot.asm -o boot.o

要将它们链接在一起，您必须分两步完成：

ld -m i386pe -T NUL -o sinatra.tmp -Ttext 0x100000 boot.o JSinatra.o

上面的ld 命令将创建一个临时文件sinatra.tmp，它是一个32 位PECOFF 可执行文件。然后，您需要使用以下命令将sinatra.tmp 转换为二进制图像：

objcopy -O binary sinatra.tmp sinatra.img

你应该在文件sinatra.img中有一个二进制图像

【讨论】：

ld：无法识别的仿真模式：elf_i386，支持的仿真：i386pe @MichaelPetch

ld: 无法对非 PE 输出文件 'sinatra' 执行 PE 操作。 @MichaelPetch

它说的一样！ （而且我使用 TDM-GCC、Cygwin 或 MinGW 需要几个世纪才能安装......）@MichaelPetch

你来的时候请通知我。 @MichaelPetch

@AraneaSerket6848 ：我刚刚更新了答案。我原来的ld 命令出错了，因为我无意中删除了.text 部分，这意味着最终图像中不存在要显示的字符串