代码中的注释几乎都来源于《Linux 内核0.12 完全注释》这本书中。为了能在现代的操作系统下使用GCC进行编译，对部分代码进行了修改（主要是一些语法的改变）。
- 安装：
brew install x86_64-elf-binutils x86_64-elf-gcc - 版本信息：
# x86_64-elf-gcc --version
x86_64-elf-gcc (GCC) 13.1.0
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
# x86_64-elf-ld --version
GNU ld (GNU Binutils) 2.40
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.
This program is free software; you may redistribute it under the terms of
the GNU General Public License version 3 or (at your option) a later version.
This program has absolutely no warranty.gcc文档: GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify the ‘always_inline’ attribute for the function, .....
test2.c:
// 与<string.h>中同名的strlen
inline int strlen(const char * s)
{
register int __res __asm__("cx");
__asm__("cld\n\t"
"repne\n\t"
"scasb\n\t"
"notl %0\n\t"
"decl %0"
:"=c" (__res):"D" (s),"a" (0),"0" (0xffffffff):/* "di" */);
return __res;
};
// 另一个与strlen实现相同但函数名不同
inline int _strlen(const char * s)
{
register int __res __asm__("cx");
__asm__("cld\n\t"
"repne\n\t"
"scasb\n\t"
"notl %0\n\t"
"decl %0"
:"=c" (__res):"D" (s),"a" (0),"0" (0xffffffff):/* "di" */);
return __res;
};
int test()
{
const char * s;
s = "aaabb";
int n = 100;
if (n != 100)
s = "aa";
int a = strlen(s);
int b = _strlen(s);
return a + b;
}使用x86_64-elf-gcc -m32 -march=i386 -Wall -O -fomit-frame-pointer -finline-functions -c -o test2.o test2.c编译，然后x86_64-elf-objdump -d test2.o查看编译后的结果:
test2.o: file format elf32-i386
Disassembly of section .text:
00000000 <strlen>:
0: 57 push %edi
1: b9 ff ff ff ff mov $0xffffffff,%ecx
6: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
b: 8b 7c 24 08 mov 0x8(%esp),%edi
f: fc cld
10: f2 ae repnz scas %es:(%edi),%al
12: f7 d1 not %ecx
14: 49 dec %ecx
15: 89 c8 mov %ecx,%eax
17: 5f pop %edi
18: c3 ret
00000019 <test>:
19: 57 push %edi
1a: 53 push %ebx
1b: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
20: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
25: bb ff ff ff ff mov $0xffffffff,%ebx
2a: 89 d9 mov %ebx,%ecx
2c: fc cld
2d: f2 ae repnz scas %es:(%edi),%al
2f: f7 d1 not %ecx
31: 49 dec %ecx
32: 89 ca mov %ecx,%edx
34: 89 d9 mov %ebx,%ecx
36: fc cld
37: f2 ae repnz scas %es:(%edi),%al
39: f7 d1 not %ecx
3b: 49 dec %ecx
3c: 8d 04 11 lea (%ecx,%edx,1),%eax
3f: 5b pop %ebx
40: 5f pop %edi
41: c3 ret
因为strlen与c标准函数声明相同，所以会多一个非内联的strlen函数定义（实现）。string.h会被多个c文件包含，所以同一个函数会在每个包含该头文件的c文件中有一个相应的定义（实现），这在链接的时候会报错multiple definition。因此我把include/string.h中的所有函数的前面都加上了一个下划线。
添加-m32选项,并安装:
sudo apt-get install build-essential module-assistant
sudo apt-get install gcc-multilib g++-multilib 在内核代码中有的函数返回值类型为volatile void表示该函数不会返回，当函数中有死循环或者函数中直接退出的进程的时候，函数就不会再返回了。比如volatile void do_exit(long error_code)，现在的gcc貌似不支持这样写了，而是在函数声明中添加标注。相应的函数声明为：void do_exit(long error_code) __attribute__((noreturn));。
对于目录文件，可执行表示可以进入目录
i_count是inode运行时的引用计数,其值等于0时，表示这个m_inode没有进程或程序在使用，如果其中的数据已经回写到了硬盘中（i_dirt=0）则该m_inode可以用来加载其他的inode节点。m_inode只是硬盘中inode数据的在内存中的一个缓存，i_count只在内存中有效，而不会保存到硬盘中。而i_nlinks表示了当前节点在文件系统中被引用的次数，如果i_nlinks=0时，表示该节点已经完全被删除，相应的数据块和inode节点都会被回收。
这里会锁定i节点。结尾会解锁i节点。
开始时锁定inode，结尾处解锁inode。将inode复制到buffer中后，inode清除脏标记，而对应的buffer被标脏。
在read_super中为s_imap和s_zmap分配的buffer，将会在put_super中进行释放。
copy_string()复制字符串到进程的参数和环境空间中，其实是复制到page指向的32个内存页中。这32个内存页事先也并没有分配，而是在copy_string()中通过调用get_free_page()进行分配，并保存返回的地址到page数组中。而get_free_page()返回的实际是物理地址，但是在copy_string()函数中却能直接访问该内存地址，这是因为内存在初始化时将16MB的物理地址与16MB的逻辑地址一一映射，所以在内核代码中逻辑地址和物理地址相同。这部分的代码在head.s的setup_paging小节中。而保存在page中的页物理地址会在change_ldt()中映射到数据段的最项端，真正成为用户进程的内存。并且位于栈空间的上面。
在console.c中有一行代码vc_cons[currcons] = vc_cons[0]; // 复制0号结构的参数。在执行之后，vc_cons[0]的数据就被修改。调试了很久之后发现，这一行对应的汇编代码主要是rep movsl %ds:(%esi),%es:(%edi)但是在这一行之前没有cld设置数据复制的方向。而更巧的是，在head.s中使用了std命令。这就导致了数据复制的方向是递减的。
暂的办法是在，在head.s的setup_paging函数的的ret命令前面添加一条cld命令。console中的问题暂解决了，但是内核中还有一些地方使用了std指令，不知道这会不会有问题，还需要进进一步测试。
下面段代码珍edx作为输出寄存器，但gcc非常大胆，它把edx作为一个基地址表示current，简直是灭顶之灾。
#define _get_base(addr) ({ \
unsigned long __base; \
__asm__("movb %3,%%dh\n\t" /* 取[addr+7]处基址高16位的高8位（位31-24）-> DH */\
"movb %2,%%dl\n\t" /* 取[addr+4]处基址高16位的低8位（位23-16）-> DL */\
"shll $16,%%edx\n\t" /* 基地址高16位到EDX中高16位处 */\
"movw %1,%%dx" /* 取[addr+2]处基址低16位（位15-0）-> DX */\
:"=d" (__base) /* 从而EDX中含有32位的段基地址 */\
:"m" (*((addr)+2)), \
"m" (*((addr)+4)), \
"m" (*((addr)+7))); \
__base;})
// 取局部描述符表中ldt所指段描述符中的基地址。
#define get_base(ldt) _get_base(((char *) &(ldt)))
// do_execve()中使用这个宏
free_page_tables(get_base(current->ldt[2]), get_limit(0x17));编译之后get_base对应的汇编如下
// c336: 8b 15 20 a2 01 00 mov 0x1a220,%edx
// c33c: 8a b2 af 03 00 00 mov 0x3af(%edx),%dh
// c342: 8a 92 ac 03 00 00 mov 0x3ac(%edx),%dl
// c348: c1 e2 10 shl $0x10,%edx
// c34b: 66 8b 92 aa 03 00 00 mov 0x3aa(%edx),%dx两个解决办法:
- 一个是添加将
"=d"改成"=&d"，&指明别的参数不要使用这个寄存器。 - 另一个方法是在输入列表中为edx赋一个初始值0，表明edx在输入中也被使用了，gcc在其他地方就不要使用,但这会增加一条无用的赋值语句。
p/x $pc-- 十六进制显示pc寄存器值info reg eax-- 显示eax寄存器内容set disassemble-next-line on-- 显示汇编代码disassemble-- 反汇编si-- 单步执行汇编代码target remote localhost:1234-- 连接远程调试layout regs-- 显示寄存器窗口- 文档：Output formats
emacs有gdbmode，有时间再看吧：GDB 从裸奔到穿戴整齐
# 从source.vhd转换成destination.qcow2
qemu-img convert source.vhd -O qcow2 destination.qcow2sudo losetup -f- 自动查找空闲的设备