Как объединить ассемблерный код с кодом на языке C для ядра?

Здравствуйте! Я разрабатываю ядро для QEMU x86 эмулятора на <b>macOS</b>, и мне необходимо вызывать функции из C (clang) из ассемблера (nasm). Однако у меня возникла проблема: я загружаю в QEMU скомпилированный код в сыром формате, что затрудняет компоновку файлов. Необходимо ли мне создавать объектные ELF-файлы, чтобы затем скомпоновать их и удалить формат?
  • 8 декабря 2024 г. 17:53
Ответы на вопрос 2
Для объединения ассемблерного кода с кодом на языке C в рамках разработки ядра, особенно в среде QEMU, у вас действительно есть несколько подходов. Давайте рассмотрим ключевые моменты и решения для вашей ситуации.

1. **Создание объектных файлов (ELF)**: Для упрощения процесса линковки и вызова функций на C из ассемблера рекомендую вам создавать объектные файлы формат ELF. Сначала вам нужно скомпилировать C и ассемблерные файлы отдельно, а затем использовать компоновщик (например, `ld`) для создания исполняемого файла, который вы затем загрузите в QEMU.

   Пример компиляции:
   ```bash
   clang -ffreestanding -c file.c -o file.o
   nasm -f elf64 file.asm -o file_asm.o
   ```

   Затем скомпонуйте оба файла:
   ```bash
   ld -o kernel.elf file.o file_asm.o -T linker_script.ld
   ```

   Используйте `linker_script.ld`, чтобы указать, как должны компонироваться файлы.

2. **Формат выравнивания и ABI**: Убедитесь, что вы используете правильные соглашения о вызовах (ABI) для вашего архитектурного окружения. В x86-64 ABI достаточно следовать соглашениям, что позволяет вызывать функции из C из ассемблерного кода без проблем.

3. **Вызов функций на C**: Когда вы вызываете функции на C из ассемблера, вам нужно учитывать порядок передачи аргументов и возврат значений. В x86-64, например, первые шесть аргументов передаются через регистры RDI, RSI, RDX, RCX, R8 и R9, а остальные передаются через стек.

   Пример вызова функции на C из ассемблера:
   ```assembly
   extern my_c_function   ; объявляем функцию
   section .text
   global _start
   _start:
       mov rdi, 10        ; первый аргумент
       call my_c_function ; вызов функции
       ; продолжение выполнения...
   ```

4. **Загрузка в QEMU**: С помощьюобъекта ELF можно загрузить ваш бинарник в QEMU напрямую, так как многие версии QEMU поддерживают загрузку ELF-файлов. Если вы все же хотите загрузить исполняемый файл в "сыром" формате, вам нужно будет правильно обрабатывать заголовок и другие метаданные вручную, что может быть довольно сложно.

5. **Настройка среды**: Убедитесь, что ваш настройки компилятора и линкера соответствуют требованиям системы, на которой вы работаете. Обращайте внимание на флаги компиляции, такие как `-ffreestanding`, чтобы избежать использования стандартной библиотеки, что может быть нежелательно в ядре.

Надеюсь, эта информация поможет вам в вашей разработке. Если у вас еще есть вопросы, не стесняйтесь их задавать!
Может надо сделать их объектными elf файлами, затем скомпоновать и зачистить формат?

Использование стандартных форматов и инструументов для работы с ними -- это традиционный способ облегчить себе жизнь.
Кроме того, в QEMU можно прямо ELF загружать.
Похожие вопросы