操作系统真相还原_第5章第3节:加载内核(ELF格式分析)

news2024/11/13 9:31:53

文章目录

  • 用C语言写内核(例)
  • 二进制程序的运行方法
  • ELF格式的二进制文件
    • ELF文件格式
      • 数据类型
      • ELF header的结构
      • Elf32_Phdr的结构
  • ELF文件实例分析
  • 将内核载入内存
    • 当前的OS信息
    • 当前内存规划
    • 源码
      • boot.inc
      • mbr.s
      • loader.s
      • 内核
    • 编译并写入硬盘

用C语言写内核(例)

源码:

int func(){
   return 0;
}

int main(void){
   while(1);
   func();
   return 0;
}

编译并查看main.c的状态:

gcc -c -o main.o main.c
file main.o


-c表示进行编译
-o指定输出文件
relocatable表示待重定位

查看待重定位符号:

nm main.o

指定可执行文件的起始虚拟地址:

ld main.o -Ttext 0xc0001500 -e main -o kernel.bin


-Ttext:指定程序起始地址
-e:指定程序入口符号(默认_start)
-o:指定输出文件

查看kernel的状态:

file kernel.bin


executable表示可执行

编译链接与一键编译链接生成文件对比:

二进制程序的运行方法

程序组成:

header.s:

header:
   program_length dd program_end-program_start
   start_addr dd program_start
   run_addr dd 0xc0000000
body:
program_start:
   mov ax, bx
   jmp $
program_end:

编译并执行:

nasm -o header.bin header.s

将header.bin加载入缓存
读取第4~8字节获取程序入口地址相对于文件起始地址的偏移
读取第9~12字节获取程序运行地址
将header.bin加载到运行地址
跳转至程序运行地址+偏移执行

ELF格式的二进制文件

ELF指的是Executable and Linkable Format,可执行链接格式
最初是由UNIX系统实验室应用程序二进制接口(ABI)而开发和发行的工具接口标准委员会选择了它作为IA32体系结构上不同操作系统之间的可移植二进制文件格式,于是它就发展成为了事实上的二进制文件格式标准
在ELF规范中,把符合ELF格式协议的文件统称为“目标文件”或ELF文件
目标文件:编译后但未经链接的文件,也称为待重定位文件

ELF目标文件类型:

程序中最重要的部分就是段(segment)和节(section),它们是真正的程序体,是真真切切的程序资源
段是由节来组成,多个节经过链接就被合并成一个段了
段和节的信息也是用header来描述的
程序头是program header,节头是section header,也就是程序头表program header table和节头表section header table,里面存储的是多个程序头programheader和多个节头section header 的信息,存储形式为数组
表中每个成员都统称为条目,即entry,一个条目代表一个段或一个节的头描述信息
对于程序头表,它本质上就是用来描述段segment的,段是程序本身的组成部分

ELF文件格式

数据类型

ELF header的结构


e_ident数组

e_type
占用2字节,指定目标文件类型

e_machine
占用2字节,用来描述elf目标文件的体系结构类型

e_version:占用4字节,表示版本信息
e_entry:占用4字节,操作系统运行该程序时,控制权转交的虚拟地址
e_phoff:占用4字节,指明程序头表在文件内的字节偏移量,无则为0
e_shoff:占用4字节,指明节头表在文件内的字节偏移量,无则为0
e_flags:占用4字节,指向与处理器相关的标志
e_ehsize:占用2字节,指明elfheader的字节大小
e_phentsize:占用2字节,程序头表中每个条目的字节大小
e_phnum:程序头表中的条目数量
e_shentsize:占用2字节,节头表中每个条目的字节大小
e_shnum:节头表中的条目数量
e_shstrndx:指明string name table在节头表中的索引index

Elf32_Phdr的结构


p_type:
占用4字节,指明程序中该段的类型

p_offset:占用4字节,指明本段在文件内的起始偏移字节
p_vaddr:占用4字节,指明本段在内存中的起始虚拟地址
p_paddr:占用4字节,仅用于与物理地址相关的系统中
p_filesz:占用4字节,指明本段在文件中的大小
p_memsz:占用4字节,指明本段在内存中的大小

p_flags:
占用4字节。指明与本段相关的标志

p_align:
占用4字节,指明本段在文件和内存中的对齐方式

ELF文件实例分析

C源文件:

void func(){
   while(0);
}

int main(void){
   for(int i=0; i < 10; i++){
      func();
   }
   while(1);
   func();
   return 0;
}

生成32位ELF文件:

gcc -c -m32 -o main.o main.c
ld -m elf_i386 -e main -Ttext 0xc0001500  -o kernel.bin main.o

readelf查看ELF文件:
ELF Header

Program Header

Section Header

查看bin文件前320字节:

bin文件分析:
ELF Header部分:0~51字节
0~15字节:e_ident数组
16~17字节:文件类型为可执行文件
18~19字节:运行平台为EM_386
20~23字节:版本信息
24~27字节:程序的虚拟入口地址为0xC0001515
28~31字节:程序头表(Program table)在文件中的偏移量为0x34
32~35字节:节头表(Section table)在文件中的偏移量为0x21D0
36~39字节:e_flags属性
40~41字节:ELF Header大小为0x34
42~43字节:程序头表中元素大小为32字节
44~45字节:程序头表中元素数量为7
46~47字节:节头表中元素大小为40字节
48~49字节:节头表中元素数量为9
50~51字节:string name table在节头表中的索引为8

Program Header部分:从52字节开始
第1个程序段为默认段
52~55字节:程序段类型为可加载程序段
56~59字节:本段在文件内的偏移量为0
60~63字节:本段在内存中的起始虚拟地址为0x8048000
64~67字节:本段在内存中的起始物理地址为0x8048000
68~71字节:本段在文件中的字节大小为0x130字节
72~75字节:本段在内存中的字节大小为0x130字节
76~79字节:本段可读
80~83字节:本段的对齐方式为0x1000

第2个程序段为实际的第1个程序段
84~87字节:程序段类型为可加载程序段
56~59字节:本段在文件内的偏移量为0x500
60~63字节:本段在内存中的起始虚拟地址为0xC0001500
64~67字节:本段在内存中的起始物理地址为0xC0001500
68~71字节:本段在文件中的字节大小为0x47字节
72~75字节:本段在内存中的字节大小为0x47字节
76~79字节:本段可读,可执行
80~83字节:本段的对齐方式为0x1000

Section Header部分:从8656字节开始

将内核载入内存

当前的OS信息

mbr.s:从硬盘中加载loader.s,并跳转至loader.s处执行
loader.s:进行物理内存检查, 开启32位保护模式开启内存分页机制, 从硬盘中加载内核文件将其移至对应位置并移交控制权
接下里需要完成从硬盘中加载内核并移交控制权

mbr.s:
字符串打印
加载loader.s
跳转至loader.s执行

loader.s:
字符串打印
获取内存信息
开启32位保护模式
字符串打印
设置页目录表
开启内存分页机制
字符串打印

新的loader.s:
字符串打印
获取内存信息
开启32位保护模式
字符串打印
将kernel加载到缓冲区
设置页目录表
开启内存分页机制
字符串打印
初始化kernel
字符串打印
跳转至kernel处执行

当前内存规划

mbr.s可用内存分布如下:
0~0x7C00:约31KB
0x7E00~0x9FC00:约608KB

loader.s在实模式下可用内存分布如下:
0~0x7E00:31.5KB
0x8600~0x9FC00:607.5KB

loader.s在保护模式下可用内存分布如下:
0~0x7E00:31.5KB
0x8600~0x100000:990.5KB

ards信息位于0x500
mbr.s位于0x7C00
loader.s位于0x7E00
页目录表位于0x100000

调整进行页对齐:
系统信息(ards信息)位于0x500
mbr.s位于0x7C00~0x7E00,占用0.5KB
loader.s位于0x2000~0x2800,占用2KB
页目录表位于0x100000~0x101000,占用4KB
缓冲区位于0x70000~0x100000,占用192KB
内核位于0x1500

源码

boot.inc

;--------- mbr & loader ---------
LBA_START_SECTOR equ 0x1
SECTOR_COUNT equ 0x4
LOADER_BASE_ADDR equ 0x200
LOADER_OFF_ADDR equ 0x0
LOADER_ADDR equ 0x2000
ARDS_ADDR equ 0x500

;--------- gdt ---------
DESC_G_4K   equ	  1_00000000000000000000000b   
DESC_D_32   equ	   1_0000000000000000000000b
DESC_L	    equ	    0_000000000000000000000b
DESC_AVL    equ	     0_00000000000000000000b
DESC_LIMIT_CODE2  equ 1111_0000000000000000b
DESC_LIMIT_DATA2  equ DESC_LIMIT_CODE2
DESC_LIMIT_VIDEO2  equ 0000_000000000000000b
DESC_P	    equ		  1_000000000000000b
DESC_DPL_0  equ		   00_0000000000000b
DESC_DPL_1  equ		   01_0000000000000b
DESC_DPL_2  equ		   10_0000000000000b
DESC_DPL_3  equ		   11_0000000000000b
DESC_S_CODE equ		     1_000000000000b
DESC_S_DATA equ	  DESC_S_CODE
DESC_S_sys  equ		     0_000000000000b
DESC_TYPE_CODE  equ	      1000_00000000b	;x=1,c=0,r=0,a=0 代码段是可执行的,非依从的,不可读的,已访问位a清0.  
DESC_TYPE_DATA  equ	      0010_00000000b	;x=0,e=0,w=1,a=0 数据段是不可执行的,向上扩展的,可写的,已访问位a清0.

;code section
DESC_CODE_HIGH4 equ (0x00 << 24) + DESC_G_4K + DESC_D_32 + DESC_L + DESC_AVL + DESC_LIMIT_CODE2 + DESC_P + DESC_DPL_0 + DESC_S_CODE + DESC_TYPE_CODE + 0x00

;data section
DESC_DATA_HIGH4 equ (0x00 << 24) + DESC_G_4K + DESC_D_32 + DESC_L + DESC_AVL + DESC_LIMIT_DATA2 + DESC_P + DESC_DPL_0 + DESC_S_DATA + DESC_TYPE_DATA + 0x00

;video section
DESC_VIDEO_HIGH4 equ (0x00 << 24) + DESC_G_4K + DESC_D_32 + DESC_L + DESC_AVL + DESC_LIMIT_VIDEO2 + DESC_P + DESC_DPL_0 + DESC_S_DATA + DESC_TYPE_DATA + 0x0b

;--------------   paragraph selection  ---------------
RPL0  equ   00b
RPL1  equ   01b
RPL2  equ   10b
RPL3  equ   11b
TI_GDT	 equ   000b
TI_LDT	 equ   100b

;--------------   loader & kernel   --------------
Memo_Buffer_Start equ 0x70000
Memo_Buffer_Size equ 0x30000
Kernel_Sector_Start equ 10
Kernel_Sector_Count equ 200

PAGE_DIR_TABLE_POS equ 0x100000



;--------------   page tab   --------------
PG_P equ 1b
PG_RW_R equ 00b
PG_RW_W equ 10b
PG_US_S equ 000b
PG_US_U equ 100b

;-------------  program type 定义   --------------
PT_NULL equ 0
PT_LOAD equ 1

mbr.s

;主引导程序
;------------------------------------------------------------
%include "boot.inc"
SECTION MBR vstart=0x7c00         
   mov ax,cs      
   mov ds,ax
   mov es,ax
   mov ss,ax
   mov fs,ax
   mov ax, 0xB800
   mov gs, ax
   mov sp,0x7c00

; 清屏 利用0x06号功能,上卷全部行,则可清屏。
; -----------------------------------------------------------
;INT 0x10   功能号:0x06	   功能描述:上卷窗口
;------------------------------------------------------
;输入:
;AH 功能号= 0x06
;AL = 上卷的行数(如果为0,表示全部)
;BH = 上卷行属性
;(CL,CH) = 窗口左上角的(X,Y)位置
;(DL,DH) = 窗口右下角的(X,Y)位置
;无返回值:
   mov     ax, 0x600
   mov     bx, 0x700
   mov     cx, 0           ; 左上角: (0, 0)
   mov     dx, 0x184f	   ; 右下角: (80,25),
			   ; VGA文本模式中,一行只能容纳80个字符,共25行。
			   ; 下标从0开始,所以0x18=24,0x4f=79
   int     0x10            ; int 0x10


;;;;;;;;;     打印字符串    ;;;;;;;;;;;

   mov cx, sx - msg
   mov si, msg
   mov di, 0
show_str:
   mov byte al, [si]
   mov byte ah, [sx]
   mov word [gs:di], ax
   inc si
   add di, 2
   loop show_str
   jmp L0

   msg db "enter mbr"
   sx db 0x24

;;;;;;;;;      打字字符串结束	 ;;;;;;;;;;;;;;;
L0:
   push ds
   push di
   mov eax, LBA_START_SECTOR
   push eax
   mov ax, SECTOR_COUNT
   push ax
   mov ax, LOADER_BASE_ADDR
   push ax
   mov ax, LOADER_OFF_ADDR
   push ax
   call read_disk
   add sp, 10
   pop di
   pop ds

   jmp LOADER_ADDR

;;;;;;;;;      read disk      ;;;;;;;;;

; LBA: [bp+10]
; sector count: [bp+8]
; destination: sec=[bp+6], off=[bp+4]
read_disk:
   push bp
   mov bp, sp

;sector_count
   mov dx,0x1f2
   mov ax, [bp+8]
   out dx, al

;sector_addr
   mov dx, 0x1f3
   mov ax, [bp+10]
   out dx, al

   mov dx, 0x1f4
   mov al, ah
   out dx, al

   mov dx, 0x1f5
   mov ax, [bp+12]
   out dx, al

   mov dx, 0x1f6
   mov al, ah
   and al, 0x0f
   or al, 0xe0
   out dx, al

;command_write
   mov dx, 0x1f7
   mov al, 0x20
   out dx, al

disk_test:
   nop          ;give disk a moment
   in al, dx
   and al, 0x88 ;7: BUSY, 3: READY
   cmp al, 0x08 ; (BUSY=0 & READY=1) or not?
   jnz disk_test

;data_read:   
   mov ax, [bp+8]
   mov dx, 256
   mul dx
   mov cx, ax

   mov bx, [bp+4]
   mov ax, [bp+6]
   mov ds, ax

   mov dx, 0x1f0
go_on_read:
   in ax, dx
   mov [bx], ax
   add bx,2
   loop go_on_read

   mov sp, bp
   pop bp
   ret
;;;;;;;;;      read disk      ;;;;;;;;;

   times 510-($-$$) db 0
   db 0x55,0xaa

loader.s

%include "boot.inc"
section loader vstart=LOADER_ADDR
;;;;;;;;;     打印字符串    ;;;;;;;;;;;
   mov eax, row_index
   mov cx, sx-msg1
   mov si, msg1
   mov di, 160
show_str0:
   mov byte al, [si]
   mov byte ah, [sx]
   mov word [gs:di], ax
   inc si
   add di, 2
   loop show_str0

   jmp get_memoinfo

   msg1 db "enter loader"
   sx db 0x24

;;;;;;;;;      打字字符串结束    ;;;;;;;;;;;;;;;

;----- get memory information -----
get_memoinfo:
;----- get all: 0xE820
jmp_e820:
   xor ebx, ebx
   mov edx, 0x534d4150
   mov di, ARDS_ADDR+2
ards_e820:
   mov eax, 0x0000e820
   mov ecx, 20
   int 0x15
   jc Error
   add di, cx
   inc word [ARDS_ADDR]
   cmp ebx, 0
   jnz ards_e820

show_memoinfo:
   mov ax, 0xb800
   mov gs, ax
   mov cx, [ARDS_ADDR]
   mov si, ARDS_ADDR+0x2
   mov di, 320
loop_print:

   push di
addr_info:
   mov edx, [si]
   mov di, memo_addr+22
   call BtH
   shr edx, 16
   mov di, memo_addr+18
   call BtH
   mov edx, [si+4]
   mov di, memo_addr+14
   call BtH
   shr edx, 16
   mov di, memo_addr+10
   call BtH
   
size_info:
   mov edx, [si+8]
   mov di, memo_size+22
   call BtH
   shr edx, 16
   mov di, memo_size+18
   call BtH
   mov edx, [si+12]
   mov di, memo_size+14
   call BtH
   shr edx, 16
   mov di, memo_size+10
   call BtH

type_info:
   mov edx, [si+16]
   mov di, memo_type+14
   call BtH
   shr edx, 16
   mov di, memo_type+10
   call BtH

   pop di
   push cx
   push si
   push di

   mov cx, BtH_Table-memo_addr
   mov ah, 0x24
   mov si, memo_addr
info_print:
   mov al, [si]
   mov [gs:di], ax
   inc si
   add di, 0x2
   loop info_print

   pop di
   add di, 160
   pop si
   add si, 20
   pop cx
   dec cx
   cmp cx, 0
   jne loop_print
   jmp Jmp_there

memo_addr db "ADDR:0xxxxxxxxxxxxxxxxx. "
memo_size db "SIZE:0xxxxxxxxxxxxxxxxx. "
memo_type db "TYPE:0xxxxxxxxx."
BtH_Table db "0123456789ABCDEF"

;params: dx, di
BtH:
   push ax
   push bx
   push edx
   push di
   
   mov bh, 0

   mov bl, dl
   and bl, 00001111b
   mov al, [BtH_Table+bx]
   mov [di], al
   dec di

   mov bl, dl
   shr bl, 4
   mov al, [BtH_Table+bx]
   mov [di], al
   dec di

   mov bl, dh
   and bl, 00001111b
   mov al, [BtH_Table+bx]
   mov [di], al
   dec di

   mov bl, dh
   shr bl, 4
   mov al, [BtH_Table+bx]
   mov [di], al

   pop di
   pop edx
   pop bx
   pop ax
   ret
   
Error:
   
;----- open A20 -----
Jmp_there:
   in al, 0x92
   or al, 00000010b
   out 0x92, al

;----- load gdtr-----
   lgdt [gdt_ptr]

;----- cr0 set -----
   mov eax, cr0
   or eax, 0x00000001
   mov cr0, eax

;----- clear instruction pipeline -----
   jmp dword SELECTOR_CODE:p_m_start

[bits 32]
p_m_start:
   mov ax, SELECTOR_DATA
   mov ds, ax
   mov es, ax
   mov ss, ax
   mov esp, LOADER_ADDR

   mov ax, SELECTOR_VIDEO
   mov gs, ax
   mov ecx, msg2_end-msg2
   mov si, msg2
   mov di, 1280
show_str2:
   mov byte al, [si]
   mov byte [gs:di], al
   inc si
   add di, 2
   loop show_str2

;---------- load kernel into buffer ----------
   mov eax, msg4
   push eax
   mov eax, msg4_end
   push eax
   mov eax, [row_index]
   push eax
   call show_str
   add esp, 8
   mov eax, [row_index]
   add eax, 160
   mov [row_index], eax

   mov eax, Memo_Buffer_Start
   push eax
   mov eax, Kernel_Sector_Start
   push eax
   mov ax, Kernel_Sector_Count
   push ax
   call read_disk_32
   add esp, 12

;---------- open pagination_mode ----------
pagination_mode:
   call setup_page

   sgdt [gdt_ptr]
   mov eax, [gdt_ptr + 2]
   or dword [eax + 0x18 + 4], 0xc0000000
   add dword [gdt_ptr + 2], 0xc0000000

set_cr3:
   mov eax, PAGE_DIR_TABLE_POS
   mov cr3, eax

set_cr0_page:
   mov eax, cr0
   or eax, 0x80000000
   mov cr0, eax

reload_gdt:
   lgdt [gdt_ptr]

   mov eax, msg3
   push eax
   mov eax, msg3_end
   push eax
   mov eax, [row_index]
   push eax
   call show_str
   add esp, 12
   mov eax, [row_index]
   add eax, 160
   mov [row_index], eax


;---------- kernel loading ----------
   mov eax, msg5
   push eax
   mov eax, msg5_end
   push eax
   mov eax, [row_index]
   push eax
   call show_str
   add esp, 12
   mov eax, [row_index]
   add eax, 160
   mov [row_index], eax

   mov eax, Memo_Buffer_Start
   push eax
   call elf_program_loader
   add esp, 4

   push eax
   mov eax, msg6
   push eax
   mov eax, msg6_end
   push eax
   mov eax, [row_index]
   push eax
   call show_str
   add esp, 12
   mov eax, [row_index]
   add eax, 160
   mov [row_index], eax
   pop eax

   ;jmp $
   jmp eax

;---------- Data ----------
;string
row_index dd 1440
msg2 db "enter protect mode"
msg2_end:

msg3 db "enable pagination mode"
msg3_end:

msg4 db "load kernel......"
msg4_end:

msg5 db "init kernel......"
msg5_end:

msg6 db "enter kernel"
msg6_end:

;GDT_CREATE
GDT_BASE:
   dd 0x00000000, 0x00000000

CODE_DESC:
   dd 0x0000FFFF, DESC_CODE_HIGH4

DATA_DESC:
   dd 0x0000FFFF, DESC_DATA_HIGH4

VIDEO_DESC:
   dd 0x80000007, DESC_VIDEO_HIGH4

GDT_SIZE equ $ - GDT_BASE
GDT_LIMIT equ GDT_SIZE - 1
times 30 dq 0

;SELECTOR_SET
SELECTOR_CODE equ 0000000000001_000b + TI_GDT + RPL0
SELECTOR_DATA equ 0000000000010_000b + TI_GDT + RPL0
SELECTOR_VIDEO equ 0000000000011_000b + TI_GDT + RPL0

;GDT_pointer
gdt_ptr dw GDT_LIMIT
        dd GDT_BASE

setup_page:
   mov ecx, 1024
   mov esi, 0
clear_page_dir:
   mov dword [PAGE_DIR_TABLE_POS + 4*esi], 0
   inc esi
   loop clear_page_dir

create_pde:
   mov eax, PAGE_DIR_TABLE_POS
   add eax, 0x1000
   mov ebx, eax
set_1_769_1024_PDE:
   or eax, PG_US_U | PG_RW_W | PG_P
   mov [PAGE_DIR_TABLE_POS + 0x0], eax
   mov [PAGE_DIR_TABLE_POS + 0xc00], eax
   sub eax, 0x1000
   mov [PAGE_DIR_TABLE_POS + 0xffc], eax

   mov ecx, 254
   mov edx, PAGE_DIR_TABLE_POS
   mov edi, 769
   add eax, 0x2000
set_kernel_769~1022_PDE:
   mov [edx + 4*edi], eax
   inc edi
   add eax, 0x1000
   loop set_kernel_769~1022_PDE

set_0_PTE:
   mov ecx, 256
   mov edx, PAGE_DIR_TABLE_POS
   add edx, 0x1000
   mov edi, 0
   and eax, 0x00000111
create_pte:
   mov [edx + 4*edi], eax
   inc edi
   add eax, 0x1000
   loop create_pte
   
   ret

;---------- routines ----------
;param: start(dd),end(dd), dst(dd)
show_str:
   push ebp
   mov ebp, esp

   mov ax, SELECTOR_VIDEO
   mov gs, ax
   mov edx, [esp+16]
   mov ecx, [esp+12]
   sub ecx, edx
   mov esi, edx
   mov edi, [esp+8]
show_str_loop:
   mov byte al, [esi]
   mov byte [gs:edi], al
   inc esi
   add edi, 2
   loop show_str_loop

   mov esp, ebp
   pop ebp
   ret

;param: dst addr(dd), sector start(dd), sector count(dw)
; dst: [ebp+14]
; LBA: [ebp+10]
; sector count: [ebp+8]
read_disk_32:
   push ebp
   mov ebp, esp

;sector_count
   mov dx,0x1f2
   mov ax, [ebp+8]
   out dx, al

;sector_addr
   mov dx, 0x1f3
   mov ax, [bp+10]
   out dx, al

   mov dx, 0x1f4
   mov al, ah
   out dx, al

   mov dx, 0x1f5
   mov ax, [bp+12]
   out dx, al

   mov dx, 0x1f6
   mov al, ah
   and al, 0x0f
   or al, 0xe0
   out dx, al

;command_write
   mov dx, 0x1f7
   mov al, 0x20
   out dx, al

disk_test:
   nop          ;give disk a moment
   in al, dx
   and al, 0x88 ;7: BUSY, 3: READY
   cmp al, 0x08 ; (BUSY=0 & READY=1) or not?
   jnz disk_test

;data_read:   
   mov ax, [ebp+8]
   mov dx, 256
   mul dx
   mov cx, ax
   mov ebx, [ebp+14]

   mov dx, 0x1f0
go_on_read:
   in ax, dx
   mov [ebx], ax
   add ebx,2
   loop go_on_read

   mov esp, ebp
   pop ebp
   ret

;param: addr(dd)
;return: jmp addr(dd, eax)
elf_program_loader:
   push ebp
   mov ebp, esp

   ;elf addr=eax
   mov eax, [ebp+8]

   ;program_table_addr=ebx
   mov ebx, [eax+28]

   ;program_table_element_nums=ecx
   xor ecx, ecx
   mov cx, [eax+44]

   ;program_table_element_size=edx
   xor edx, edx
   mov dx, [eax+42]

   ;skip number 1 default segment
   add ebx, eax
   add ebx, edx
   dec ecx

.each_segment:
   cmp byte [ebx+0], PT_LOAD
   jne .PTNULL

   ;push dst
   mov esi, [ebx+8]
   push esi

   ;push source
   mov esi, eax
   add esi, [ebx+4]
   push esi

   ;push length
   mov esi, [ebx+16]
   push esi

   call mem_cpy
   add esp, 12
.PTNULL:
   add ebx, edx
   loop .each_segment
   mov eax, [eax+24]

   mov esp, ebp
   pop ebp
   ret

;param: dst(dd), source(dd), length(dd)
mem_cpy:
   cld;sequential transmission
   push ebp
   mov ebp, esp
   push ecx

   mov edi, [ebp+16]
   mov esi, [ebp+12]
   mov ecx, [ebp+8]
   rep movsb

   pop ecx
   mov esp, ebp
   pop ebp
   ret

内核

void func(){
   while(0);
}

int main(void){
   for(int i=0; i < 10; i++){
      func();
   }
   while(1);
   func();
   return 0;
}

编译并写入硬盘

nasm -I OS/include/ -o OS/boot/mbr.bin OS/boot/mbr.s
nasm -I OS/include/ -o OS/boot/loader.bin OS/boot/loader.s
sudo gcc -c -m32 -o OS/kernel/main.o OS/kernel/main.c && sudo ld -m elf_i386 -e main -Ttext 0xc0001500  -o OS/kernel/kernel.bin OS/kernel/main.o

dd if=OS/boot/mbr.bin of=bochs/hd60M.img bs=512 count=1 seek=0 conv=notrunc
dd if=OS/boot/loader.bin of=bochs/hd60M.img bs=512 count=4 seek=1 conv=notrunc
dd if=OS/kernel/kernel.bin of=bochs/hd60M.img bs=512 count=200 seek=10 conv=notrunc

启动bochs运行:

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