使用C语言编写内核
到目前为止，我们可以使用32位编程了，但是用汇编编程还是一件比较枯燥、比较痛苦的事，下一步我们想用C语言编写32位系统，那么怎么办？
办法就是在kernel.asm使用call语句直接调用C程序。
具体过程如下：
汇编文件kernel.asm生成中间文件kernel.asmo。
C文件kernel.c生成中间文件kernel.o。
这两个中间文件再链接生成kernel.bin文件，具体过程参见makefile。
有一点要注意，这里我们使用的djgpp在编译c语言时会在函数名加上下划线，那么在asm中要调用这个函数，也必须在函数名下加下划线，才能让链接程序找到这个函数，才可以正确编译。
kernel.asm源码：
[BITS 32]
[GLOBAL start] ;导出 start这个入口，以便让链接器识别 ,
[EXTERN _ya_main] ;用到本文件外定义的函数 在kernel.c
jmp start
start:
call _ya_main ;调用C
jmp $
kernel.c源码：
void ya_main()
{
unsigned int * addr = (int *)0x10050 ;
unsigned short *video_addr ;
unsigned int mid = *addr ;
video_addr = (int *)mid ;
// 计算点的偏移量
unsigned int offset = 50 * ( 800 + 1 ) + 250 ;
video_addr = video_addr + offset ;
for (int i = 0 ; i < 50 ; i++){
*( video_addr ) = 0x7ff ; //蓝色
video_addr ++ ;
}
}
kernelloader.asm源码：
[BITS 16]
jmp main
gdt_entries equ 3 ;共有三个段描述符：null,os code32,os data32
pe equ 1 ;bit PE in CR0
null equ 0h
os_code32_sel equ 8h ;1,gdt,rpl=00
os_data32_sel equ 10h ;2,gdt,rpl=00
VESA: times 256 db 0 ;分配一块区域存放 vesa 返回的信息，大小256，我们只需要其中的一个32位值
pdescr times 6 db 0
gdt_table times (gdt_entries*8) db 0
set_video_mode: ;设置显卡模式
push es
;设置显卡模式
mov ax , 0x4f02
mov bx , 0x4114 ;800X600 ( 5:6:5 ) 16位色彩
int 0x10
;取得该模式下显卡线性地址
mov bx , 0x1000
mov es , bx
mov di , VESA ;es:di指向256空间，int 10h将在此填写数据
mov ax , 0x4f01
mov cx , 0x114
int 0x10
;第40个字节开始存有显卡地址0xe0000000,将此地址再存入指定的地址0x10050
mov eax , [ es:VESA + 40 ]
;将此地址再存入指定的地址0x10050,
mov [ es:0x50 ] , eax ;eax内容为 0xe0000000
pop es
ret
read_kernel: ;读入 kernel 程序
push es
.rk:
mov ax , 0x8000 ;kernel.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0 ;写入到内存0x8000:0000 物理地址=0x80000
mov ah , 2
mov dh , 0 ;磁头
mov dl , 0 ;驱动器号
mov ch , 0 ;磁道0
mov cl , 4 ;第4个扇区开始
mov al , 1 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rk
pop es
ret
main:
mov ax,1000h
mov ds,ax
;设置显卡模式
call set_video_mode
;读入 kernel
call read_kernel
;打开 A 20 地址线
mov ax , 0x2401
int 0x15
;[1]built up GDT table
cli
mov eax,gdt_table
;item 0:null descriptor,
mov dword[eax],0
mov dword[eax+4],0
add eax,8
;item 1,OS code32 descriptor,
;Base=00000000h,limit=0ffh,G=1,D=1,type=a,dpl=0
mov word[eax],0ffh
mov word[eax+2],0
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],09ah
mov byte[eax+6],0c0h
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;item 2,OS data32 descriptor
;Base=00000000h,Limit=0fffffh,G=1,D=1,Type=2,DPL=0
mov word[eax],0ffffh
mov word[eax+2],0000h
mov byte[eax+4],00h
mov byte[eax+5],092h
mov byte[eax+6],0cfh ;高四位是G D 0 AVL，此处为1100 = c ,低四位是limit bit 16-19 此处为f
mov byte[eax+7],00h
add eax,8
;[2]built false GDT descriptor
mov word[pdescr+0],(gdt_entries*8-1)
mov dword[pdescr+2],gdt_table+00010000h
lgdt [pdescr]
;[3]enter into protected mode
;刷新CR0
mov eax,cr0
or eax,pe
mov cr0,eax
jmp flush
flush:
mov ax,os_data32_sel
mov ds,ax
mov es,ax
mov ss,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
jmp dword os_code32_sel:0x80000 ;跳转到0x8000:0000保护模式 物理地址0x80000
boot.asm
[BITS 16] ;编译成16位的指令
[ORG 0x7C00]
jmp main
read_kernelloader: ;读入 kernelloader 程序
push es
.rk:
mov ax , 0x1000 ;kernelloader.bin 所在的段基址
mov es , ax
mov bx , 0
mov ah , 2
mov dl , 0
mov ch , 0
mov cl , 2
mov al , 2 ;读入扇区数,每个扇区为 512B
int 0x13
jc .rk
pop es
ret
main: ;主程序
mov ax , 0x0 ;boot.bin 程序的段基址
mov ds , ax
call read_kernelloader ;读入 kernelloader 程序
jmp dword 0x1000:0 ;跳转到 kernelloader 处执行
times 510-($-$$) db 0
db 0x55
db 0xAA
makefile
######################
#声明要编译的所有组成,这里的ya是本工程名称，可以取任何名字，这里就用ya
######################
ya:out/boot.bin out/kernelloader.bin out/kernel.asmo out/kernel.o out/kernel.ld out/kernel.bin out/creat_img.exe out/write_in_img.exe A B C D
#开始对各部分编译，注意不是空格是Tab键
out/boot.bin:code/boot.asm
nasm code/boot.asm -o out/boot.bin
out/kernelloader.bin:code/kernelloader.asm
nasm code/kernelloader.asm -o out/kernelloader.bin
# 编译asm文件，生成中间文件
out/kernel.asmo:code/kernel.asm
nasm -f aout code/kernel.asm -o out/kernel.asmo
# 编译C文件，生成中间文件
out/kernel.o:code/kernel.c
gcc -fpack-struct -std=c99 -c code/kernel.c -o out/kernel.o
# 链接内核
out/kernel.ld:out/kernel.asmo out/kernel.o
ld -Ttext 0x80000 -e start -o out/kernel.ld out/kernel.asmo out/kernel.o
# 生成可执行代码文件
out/kernel.bin:out/kernel.ld
objcopy -R .note -R .comment -S -O binary out/kernel.ld out/kernel.bin
# 制作内核映象文件
out/creat_img.exe:code/creat_img.c
gpp code/creat_img.c -o out/creat_img.exe
# 执行dos命令，在final目录下生成a.img文件
A:
out/creat_img.exe final/a.img
# 写入文件,argv[1]=目标文件 argv[2]=源文件 argv[3]=写入偏移量
#在DOS下用法: write.exe a.img kernelloader.bin 512
out/write_in_img.exe:code/write_in_img.c
gpp code/write_in_img.c -o out/write_in_img.exe
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是boot.bin
# 写入磁盘位置从0偏移量起始,占1个扇区512字节
B:
out/write_in_img.exe final/a.img out/boot.bin 0
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernelloader.bin
# boot.bin已经占用了512字节,写入磁盘位置从512偏移量起始,占2个扇区1024字节
C:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernelloader.bin 512
# 执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernel.bin
# boot.bin+kernelloader.bin已经占用了512+1024 = 1536字节,写入磁盘位置从1536偏移量起始，占1个扇区512字节
D:
out/write_in_img.exe final/a.img out/kernel.bin 1536
######################
运行模拟器，结果显示如图：
