在Mac上将内核编译成二进制文件

Question

我正在跟随这些教程制作一个简单的内核，然后使用GRUB进行加载。编译指令没有起作用（ld找不到-T选项），最终得到的编译文件是Macho格式。在Mac上编译这些文件的正确步骤是什么？
编辑：
我在Ubuntu虚拟机上编译了代码，现在我有了kernel.bin文件。现在我该如何制作一个可启动的映像以运行内核？

- None

Answer 1

为了使这个工作起来，你需要做几件事情。

首先，你需要确保nasm、gcc和ld创建的是macho i386二进制文件。这意味着要在nasm中传递-f macho，在gcc中传递-m32，在ld中传递-arch i386，否则你将得到x86_64 macho二进制文件。

其次，GRUB不支持macho二进制文件——它只支持ELF二进制格式的开箱即用支持。但这并不是问题——你可以使用multiboot头告诉GRUB如何启动你的macho内核。

特别地，你需要在multiboot头中设置FLAGS的第16位：

FLAGS 1<<16 | whateverelse

这将告诉GRUB从您那里获取有关内核加载位置的信息，而不是尝试自动解决此问题。

现在您需要告诉GRUB这些信息。特别地，GRUB（或任何多引导兼容的引导加载程序）需要4个字段才能以任何二进制格式加载内核：

• header_addr：您的内核预期位于的物理内存位置。将其设置为.text部分的地址。（提示：在.text之后放置一个标签，然后在此处简单地引用它）
• load_addr：GRUB应该从磁盘开始加载的地址。在macho的情况下，.text是第一个地址，因此我们还将其设置为.text的位置
• load_end_addr：GRUB应停止加载的位置。通常，类似于stack+STACKSIZE的东西会起作用。
• bss_end_addr：BSS部分的结尾位置。在macho中，它就在最后，因此将其设置为load_end_addr即可。
• entry_addr：您的内核代码入口点。在OS X上，默认值为start，但根据该指南，它是loader。

我的示例代码：

global start           ; making entry point visible to linker
extern _kmain            ; kmain is defined elsewhere

; setting up the Multiboot header - see GRUB docs for details
MODULEALIGN equ  1<<0                   ; align loaded modules on page boundaries
MEMINFO     equ  1<<1                   ; provide memory map
MACHO       equ  1<<16
FLAGS       equ  MODULEALIGN | MEMINFO | MACHO  ; this is the Multiboot 'flag' field
MAGIC       equ  0x1BADB002           ; 'magic number' lets bootloader find the header
CHECKSUM    equ -(MAGIC + FLAGS)        ; checksum required

section .text
align 4
MultiBootHeader:
   dd MAGIC
   dd FLAGS
   dd CHECKSUM
   dd MultiBootHeader
   dd MultiBootHeader
   dd stack+STACKSIZE
   dd stack+STACKSIZE
   dd start

; reserve initial kernel stack space
STACKSIZE equ 0x4000                  ; that's 16k.

start:
   mov esp, stack+STACKSIZE           ; set up the stack
   push eax                           ; pass Multiboot magic number
   push ebx                           ; pass Multiboot info structure

   call  _kmain                       ; call kernel proper

   cli
hang:
   hlt                                ; halt machine should kernel return
   jmp   hang

section .bss
align 4
stack:
   resb STACKSIZE                     ; reserve 16k stack on a doubleword boundary

完成以上步骤后，当您使用kernel 200+x命令告诉GRUB加载内核时，您将看到屏幕上弹出一个关于从哪里加载所有内容的“multiboot-kludge”消息。输入boot将加载您的内核并完成设置！

- Mahmoud Al-Qudsi

Answer 2

在Mac上直接操作是不可能的，因为Mac使用EFI作为它们的引导程序（有点像）。处理这种问题的最佳方法是下载Sun VirtualBox并创建一个Linux虚拟机 - 这样做还有另一个优点，即您可以拍摄快照，以便如果出现问题，您始终可以回滚（在编写I/O例程时易于损坏硬盘）。

- Ana Betts

Answer 3

我使用rEFIt制作引导程序，使Windows和Linux与Mac引导程序兼容（或不那么麻烦）。

如果您想要一个Mac虚拟机环境，我听说Q很好，我个人使用过VMWare的Fusion。

- adam_0

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引导加载程序如何阻止我使用链接脚本？我认为这与Mac使用BSD链接器而不是GNU链接器有关。我不想在我的Mac上烧录和运行操作系统，我只想将其编译成可引导的镜像。 - None