第一篇自制内核的环境、汇编器、编译器选择

最新推荐文章于 2025-07-10 13:34:16 发布

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#操作系统 #编译器 #汇编器自制内核

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一、自制内核环境的选择

在windows下自制操作系统，可参考《30天自制操作系统》，怎么评价这本书呢，

1.汇编器、编译器是作者自制，有很多不透明的地方

2.系统引导用了一些与其他系统不同的方法，比如从汇编跳转到C语言执行

当然，自制操作系统有很多方法也可以参考这本书，但是在ubuntu等linux操作系统下，使用这本书需要修改很多地方，劳力伤身，不可取。

推荐还是在ubuntu下编写自己的toy OS，那么参考的书就不叫多了：

1.选择在multiboot的前提下，编写操作系统：

因为有了bootloader的引导前提下，省略的大量的汇编工作，现在linux内核也基本改成支持这种模式了。可参考网上的《JamesM's kernel development tutorials》，当然也有人按照这个写了一个中文版的文档，按照这个可以很快进入C语言环境编写操作系统。

2.另一种引导模式，按照最开始linux内核的方法编写操作系统，相当于写一个简单的bootloader.s，然后加载内核，然后跳转执行内核：

可以推荐两个内核，一个是于渊的orange内核，有参考书籍，但是本人看见那个使用大量汇编搜索文件名就害怕，所以没有作为主要参考的内核。另一个就是airix内核，这个内核推荐一下，但是里边注释太少了，当里边进入保护模式和跳转到另一个bin执行和跳转到C语言执行可参考，可到github搜索该内核。

二、汇编器、编译器选择

当然是nasm和gcc、ld即可，但是这个跟主机系统关系有点，在编写一个基于X86内核时，最开始是16位的，最后进入保护模式以后就是32位的，如果ubuntu（采用ubuntu环境）是64位的，需要ld的命令。

具体不同可以看见如下我的makefile：

##################################################
#		 Makefile
##################################################
BOOT:=boot/boot.asm
LDR:=init/kernel.asm
BOOT_BIN:=$(subst .asm,.bin,$(BOOT))
LDR_BIN:=$(subst .asm,.bin,$(LDR))

C_SOURCES = $(shell find ./init -name "*.c")
C_OBJECTS = $(patsubst %.c,%.o,$(C_SOURCES))

S_SOURCES = $(shell find ./init -name "*.asm")
S_OBJECTS = $(patsubst %.asm,%.o,$(S_SOURCES))


CC = gcc
ASM = nasm
LD = ld

C_FLAGS   = -c -Wall -m32 -ggdb -gstabs+ -nostdinc -fno-builtin -fno-stack-protector -I include

LD_FLAGS  = -Ttext-seg=0x8000 -m elf_i386
#LD_FLAGS  = -T scripts/kernel.ld -m elf_i386
ASM_FLAGS = -felf -g -F stabs

IMG:=deeppink.img


deeppink.img : $(BOOT_BIN) $(S_OBJECTS) $(C_OBJECTS) link
	dd if=/dev/zero of=$(IMG) bs=512 count=2880
	dd if=$(BOOT_BIN) of=$(IMG) conv=notrunc
	dd if=$(LDR_BIN) of=$(IMG) seek=1 conv=notrunc

$(BOOT_BIN) : $(BOOT)
	nasm $< -o $@

#kernel.bin : $(LDR)
#	nasm kernel.asm -o kernel.bin
$(C_OBJECTS):$(C_SOURCES)
	$(CC) $(C_FLAGS) $< -o $@
$(S_OBJECTS):$(S_SOURCES)
	@echo $(S_SOURCES)
	$(ASM) $(ASM_FLAGS) $< -o $@ 
link:
	@echo $(S_SOURCES)
	$(LD) $(LD_FLAGS) $(S_OBJECTS) $(C_OBJECTS) -o init/kernel.bin

.PHONY:qemu
qemu:
	@echo '启动虚拟机...'
	qemu-system-i386  -boot order=a -fda deeppink.img 
.PHONY:clean
clean :
	rm -f $(BOOT_BIN) $(LDR_BIN) $(S_OBJECTS) $(C_OBJECTS)

.PHONY:debug
debug:
	qemu-system-i386 -s -S deeppink.img 

	#qemu-system-i386 -s -S -boot order=a -fda deeppink.img 
.PHONY:bochs
bochs:
	bochs
.PHONY:dis
dis:
	ndisasm ./boot/boot.bin > ./boot/boot.txt
	objdump -d ./init/kernel.bin > ./init/kernel.txt

重点在C_FLAGS、ASM_FLAGS、LD_FLAGS，我的ubuntu系统是64位的所以如上设置，最开始参考<30天自制操作系统>，由于开发环境的改变，修改了很多地方，也修改了很久。