计算机自制操作系统（十三）：汇编语言与C语言的混合编程

Question

如题所述

Answer 1

在自制操作系统的征途中，我们探讨了C语言的核心地位，并迎来了新的挑战：将汇编语言与C语言结合进行编程。借助链接器，我们能够将C语言和汇编语言生成的目标文件融合，形成单一的可执行文件，如同使用GCC的ld或Visual Studio的link工具。为了与32位的汇编代码协同工作，我们创建了专用的32位汇编模块，为C语言调用的函数提供服务。确保函数名称的一致性和链接的正确性是这个过程的关键。
以下是C与汇编语言无缝对接的关键步骤：
1. 编写汇编函数（例如naskfunc.nas），编译后生成naskfunc.obj。
2. 在C主程序（Kernelc.c）中声明并调用这些汇编函数，生成Kernelc.obj。
3. 使用链接器obj2bim.exe将Kernelc.obj和naskfunc.obj结合，生成可执行的Kernelc.bim。
4. 最终目标是生成二进制文件Kernel.bin，它是程序的基础。
在C程序中，我们使用EXTERN和GLOBAL关键字来标识需要调用的汇编函数。通过修改链接器haribote.rul，我们将入口函数HariMain更改为标准的Main。当C调用汇编函数时，call指令的参数在链接后会进行调整，但这并不影响它们之间的协同工作。链接器会将汇编代码插入到C程序的尾部，确保准确的函数调用。
链接器的运作原理包括：
- 寻找程序入口：定位到C程序中的Main函数。
- 加载机器代码：C程序从0x80+C开始，汇编程序在C程序之后。
- 修正函数调用偏移：调整汇编函数的偏移。
- 计算最终偏移：结合链接后的实际位置。
- 链接过程的细节变化在Kernelc.map文件中显示。
在链接过程中，C程序通过"#include"指令引用库函数，链接器将它们紧密结合。参数传递是关键，C函数通过堆栈传递参数，但需要注意堆栈的正确管理以避免程序崩溃。
总结来说，掌握C调用汇编的技巧对于深入理解操作系统的核心至关重要。在Linux环境下，可以使用C内嵌汇编来实现特定功能。汇编调用C时，需要注意清理堆栈，以避免留下隐患。现在，你已经准备好继续你的操作系统构建之旅，迎接新的编程挑战。