作者frank0125 (送喔)
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標題Re: [問題] QEMU+GDB 開機, int 跳不過去的問題
時間Sat Mar 23 18:33:14 2013
※ 引述《ericwang1017 (Eric)》之銘言:
: 各位版大好
: 我使用 QEMU -fda os.img -s -S + GDB remote 去 debug 我自己很簡單的 asm
: 在使用 target remote localhost:1234 之後很順利的連線到了qemu
: 下斷點 b *0x7c00 也可以順利地停在 eip 0x7c00
: 我第一個指令是
: ljmp $0x7C00, $_start
: 但遇到個一個問題, ljmp 雖然可以把 CS:IP 設為 0x7c00:0, 但是之後的int 10使用 si 或是ni 就一去不回頭了
: 對int 10之後下斷點也沒用(例如對fin下斷點, 並不會在那邊中斷)
: 但是如果ld使用 -Ttext = 0x7c00 , 並且註解掉ljmp $0x7C00, $_start的話
: cs = 0 , eip = 0x7c00 時, 似乎GDB 就可以讓我使用int 10
: 而且這兩種寫法, qemu 都可以正常模擬, 只是CS:IP 設為 0x7c00:0這種情況的 gdb 不給debug
: 是我 gdb 的參數沒有設好嗎, 我也設過 set architecture i8086 似乎也沒用
: code 如下
: .code16
: ljmp $0x07C0, $_start
: _start:
: mov %cs,%ax
: mov %ax,%ds
: mov %ax,%es
: mov $0xFF00, %sp
: mov $12,%cx
: mov $MsgMove, %ax
: mov %ax, %bp
: mov $0x1301,%ax
: mov $0x00c,%bx
: int $0x10
: fin:
: hlt
: jmp fin
: MsgMove:.ascii "Hello World!"
: .org 510
: .word 0xaa55
小弟也只是x86新手
最近也在閱讀自己寫作業系統的書籍
所以不保證我所說的是100%正確的
純粹就我的理解來跟大家分享...
以下節錄自
《Orange's 一個作業系統的實現》的書籍內容:
-------------------------------------
當電腦電源被打開時
它會先進行加電自檢(POST)
然後尋找開機磁片
如果是選擇從軟碟啟動
電腦就會檢查軟碟的
0面0磁軌1扇區
如果發現它以
0xAA55結束
則BIOS認為它是一個開機磁區
當然,一個正確的開機磁區除了以0xAA55結束之外
還應該包含一段少於512位元組的執行碼
一旦BIOS發現了開機磁區
就會將這512位元組的內容裝載到記憶體位址:
0000:7c00處
然後跳轉到
0000:7c00處將控制權徹底的交給這段開機程式碼
--------------------------------------
由以上的說明,我們可以知道為何最後需要:
.org510
.word 0xaa55
就是為了要在512位元組的開機磁區最後兩個bytes填上
0xAA55
來讓BIOS可以知道這是一個開機磁區
而由於BIOS會自動將開機磁區512位元組的內容裝載(複製)到記憶體位址:
0000:7c00處
因此你必須將你的這段程式連結到0000:7c00處
這樣程式在執行的時候才會執行在正確的位址
這也就是為何需要在連結的時候透過
-Ttext = 0x7c00
(在不使用
ljmp $0x07c0, $_start的情況)
來告訴Linker將我們的這段程式連結到0000:7c00處
--------------------------------------
順帶一提,算是我當初看
《Orange's 一個作業系統的實現》這段開機程式碼的心得:
這邊用的int $0x10實際上是使用
BIOS的Video Service
可以上Wikipedia搜尋相關說明:
http://goo.gl/w8TJb
上面說明了當
%ah = 0x13時,BIOS提供的Video Service為:
Write string
需要設定:
%al (Write Mode)
%bh (Page Number)
%bl (Color)
%cx (String Length)
%dh (Row)
%dl (Column)
%es:bp (Offset of String)
這幾個暫存器的值...
一開始我看到這段codes的時候完全不知道為何要設定這些暫存器
在以往的印象int指令都是Software interrupt
根本不知道其實這是BIOS所提供的功能
之後才發現原來BIOS有這段玄機在
--------------------------------------
最後附上
《Orange's 一個作業系統的實現》書中附的開機程式碼:
(P.S. 書中所使用的語法是NASM,而非GAS)
org 07c00h ; 告訴編譯器程序加載到7c00處
; 相當於在連結時使用-Ttext = 0x7c00
mov ax, cs
mov ds, ax
mov es, ax
call DispStr ; 使用顯示字元串例程
jmp $ ; 無限循環
DispStr:
mov ax, BootMessage
mov bp, ax ; ES:BP = 串位址
mov cx, 16 ; CX = 串長度
mov ax, 01301h ; AH = 13, AL = 01h
mov bx, 000ch ; 頁號為0(BH = 0)
; 黑底紅字(BL = 0Ch,高亮)
mov dl, 0
int 10h ; 10h 號中斷
ret
BootMessage: db "Hello, OS world!"
times 510-($-$$) db 0 ; 填充剩下的空間,使生成的二進制程式碼
; 恰好為512字節
dw 0xaa55 ; 結束標誌
--------------------------------------
如果你也有興趣自己學怎寫一個簡單的作業系統的話....
《Orange's 一個作業系統的實現》其實是一本非常不錯的書籍
我自己是已經看到第9章檔案系統的部份了
推薦給你參考一下
我也還在學習中,所以不保證我講的東西都是正確的
有問題的話歡迎提出來討論... :)
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 114.36.234.151
※ 編輯: frank0125 來自: 114.36.234.151 (03/23 18:55)
1F:推 ericwang1017:謝謝你的回覆, 不過ljmp 是CS:ip , 所以是0x07c0 :) 03/23 19:18
2F:→ ericwang1017:我發現我位置有打錯, 以更正 03/23 19:25
3F:→ ericwang1017:不過code 那邊是沒打錯的 03/23 19:26
4F:→ frank0125:喔喔!! 忘記要乘0x10了~ 拍謝!! 8086真的是有點討厭... 03/23 19:35
5F:→ frank0125:我也修改一下我的回文好了... 不過大致上觀念是相同的~ 03/23 19:36
6F:推 ericwang1017:您可以試看看把這些code 用qemu + gdb 跑看看 03/23 19:36
7F:→ ericwang1017:並且分別用"沒有ljmp"與 "有ljmp"的方式做看看 03/23 19:37
8F:→ ericwang1017:就會發現GDB很笨,只認 EIP的數值 03/23 19:38
※ 編輯: frank0125 來自: 114.36.234.151 (03/23 19:39)
9F:→ frank0125:其實甚至Linux都很少用分段機制... 03/23 19:41
10F:→ frank0125:Linux都直接把%cs, %es, %ds... 分段暫存器直接設成0x0 03/23 19:41
11F:→ frank0125:這種模式還有個專有名詞叫做叫做Flat memory model... 03/23 19:43
13F:→ frank0125:至於GDB怎做的我就不太清楚了... 不過連Linux都不想用它 03/23 19:44
14F:→ frank0125:我想一定是有它的麻煩之處... XD 03/23 19:45
15F:推 ericwang1017:ㄜ, linux011 的 bootsec.s的第一行就是 LJMP 03/23 19:46
16F:→ ericwang1017:事實上, 我的code 上半部就是抄那邊的.. 03/23 19:47
17F:→ ericwang1017:抱歉更正, linux011的code 我是拿GCC改過的 03/23 19:49
18F:→ frank0125:Linux 0.01的codes我是沒有trace過... 或許它有用分段 03/23 19:50
19F:→ frank0125:機制... 不過我看Wiki上是說現在的Linux都已經捨棄分段 03/23 19:50
20F:→ frank0125:機制不用,只使用分頁機制了... 03/23 19:50
21F:→ frank0125:當然詳細的情況還是要trace codes才知道~ 不過我想分段 03/23 19:51
22F:→ frank0125:機制的觀念大概就是那樣... 有機會再多交流~ :) 03/23 19:52
23F:→ frank0125:不過講了這麼多... 好像改成:ljmp $0x0000, $_start 03/23 20:34
24F:→ frank0125:配上-Text = 0x7C00應該就可以正確執行了吧?! XDDD 03/23 20:34
※ 編輯: frank0125 來自: 114.36.234.151 (03/23 20:35)
25F:推 ericwang1017:兩種方式都可以在qemu正常執行, 只是GDB有差異 03/23 20:48
26F:→ frank0125:了解... ljmp $0x07C0, $_start應該也是OK的~ 03/23 21:02
27F:→ frank0125:是我想錯了... 回文我再修改一下~ 03/23 21:03
28F:→ frank0125:看來應該是GDB在處理分段機制的時候有問題... 03/23 21:05
29F:→ frank0125:所以才會載錯位址... 至於程式碼兩者應該都是對的寫法~ 03/23 21:05
※ 編輯: frank0125 來自: 114.36.234.151 (03/23 21:16)
30F:推 ericwang1017:我也是這樣想, 不過我在猜是否是gdb有參數沒設好.. 03/24 02:17
31F:→ ericwang1017:還是感謝你回文嚕 :) 03/24 02:18
32F:推 ericwang1017:對了, facebook上有個juluOSDev社團, 我想你會有興趣 03/24 02:21
33F:→ frank0125:我已經加入了, Jsev和Descent兩位都是久仰其名的大大們 03/24 08:57
34F:→ frank0125:一開始因為記憶體位址的問題而想錯方向了... 03/24 08:59
35F:→ frank0125:拍謝沒有回答到你真正的問題... QQ 03/24 08:59
36F:推 ericwang1017:我的問題已經找到解法了, 回在社團上面, 你可以看看 03/24 14:45
37F:→ frank0125:OK... Thanks a lot :) 03/24 16:44