ucore - LAB1实验报告

-nostdinc 只为头文件寻找-I选项指定的目录

-fno-builtin 除非利用\进行引用，否则不识别所有内建函数 -fno-stack-protector 不检测缓存溢出

②编译源文件，只生成目标文件但不链接。包括由bootasm.S、bootmain.c、sign.c分别生成bootasm.o、bootmain.o、sign.o。具体执行的命令如下： gcc -Iboot/ -fno-builtin -Wall -ggdb -m32 -nostdinc -fno-stack-protector -Ilibs/ -Os -nostdinc -c boot/bootasm.S -o obj/boot/bootasm.o gcc -Iboot/ -fno-builtin -Wall -ggdb -m32 -nostdinc -fno-stack-protector -Ilibs/ -Os -nostdinc -c boot/bootmain.c -o obj/boot/bootmain.o gcc -Itools/ -g -Wall -O2 -c tools/sign.c -o obj/sign/tools/sign.o gcc重要的编译参数： -c 完成编译或汇编工作，但是不链接，以目标文件（.o）形式输出

③由目标文件sign.o生成可执行文件sign，生成sign工具（生成引导区内容） mkdir -p bin gcc -g -Wall -O2 obj/sign/tools/sign.o -o bin/sign

④链接bootasm.o、bootmain.o生成bootblock.o，设定程序入口为start，地址为0x7C00。具体执行的命令如下： ld -m elf_i386 -N -e start -Ttext 0x7C00 obj/boot/bootasm.o obj/boot/bootmain.o -o obj/bootblock.o ld链接参数： -e 设置程序入口位置 -Ttext 设置函数地址

-m elf_i386 设定为i386平台ELF执行文件格式

⑤将bootblock.o内容进行反汇编，写入文件bootblock.asm。具体执行的命令如下： objdump -S obj/bootblock.o > obj/bootblock.asm 命令参数含义：

-S 源代码中混合有反汇编

⑥将目标文件bootblock.out全部内容拷贝到bootblock.o中，并转换为raw二进制（raw binary）格式。具体执行的命令如下： objcopy -S -O binary obj/bootblock.o obj/bootblock.out 命令参数含义： -S 去除掉源文件的符号信息和重分配信息 -O binary 生成二进制（binary）格式的输出文件

⑦使用sign工具生成引导区内容装载bootblock.out，生成bin目录下的bootblock。具体执行的命令如下： bin/sign obj/bootblock.out bin/bootblock

⑧生成ucore.img。分两步：先使用空白字符（/dev/zero）初始化ucore.img，再以bootblock为输入，输出最终硬盘镜像ucore.img。具体执行的命令如下： dd if=/dev/zero of=bin/ucore.img count=10000 dd if=bin/bootblock of=bin/ucore.img conv=notrunc 命令参数含义： if=file 输入文件名，缺省为标准输入 of=file 输出文件名，缺省为标准输出

count=blocks 仅拷贝 blocks 个块，块大小等于 ibs 指定的字节数

conv=conversion[,conversion...] 用指定的参数转换文件 conv=notrunc 不截短输出文件

2.一个被系统认为是符合规范的硬盘主引导扇区的特征是什么? 答：根据代码sign.c中的内容，一个被系统认为是符合规范的硬盘主引导扇区具有如下特征： （1）硬盘主引导扇区共512（200h）字节；

（2）硬盘主引导程序大小不超过510字节，且位于主引导扇区第0-509（0-1FDh）字节，若程序大小不足510字节，剩余空间补零；

（3）引导扇区有有效标志，位于第510-511（1FEh-1FFh）字节处，值为AA55h，即1FEh字节存0x55，1FFh字节存0xAA。

练习2：使用qemu执行并调试lab1中的软件。

1. 从CPU加电后执行的第一条指令开始，单步跟踪BIOS的执行。 答：通过改写Makefile文件 () debug: $(UCOREIMG) $(V)$(TERMINAL) -e \-serial null\ //qemu模拟 $(V)sleep 2 //停止2ms $(V)$(TERMINAL) -e \ //gdb调试

在调用qemu时增加-d in_asm -D q.log参数，便可以将运行的汇编指令保存在q.log中。 为防止qemu在gdb连接后立即开始执行，删除了tools/gdbinit中的\行。

2.在初始化位置 0x7c00设置实地址断点，测试断点正常。 答：将tools/gdbinit改为： file obj/bootblock.o target remote :1234 set architecture i8086 //设置为8086模式 b *0x7c00 //设置断点为0x7c00 continue x /2i $pc //反汇编形式输出两条指令 运行\便可得到

说明断点调试成功。

3.在调用qemu 时增加-d in_asm -D q.log 参数，便可以将运行的汇编指令保存在q.log 中。将执行的汇编代码与bootasm.S和bootblock.asm进行比较，看看两者是否一致。 答：在q.log中进入BIOS之后的跳转地址与实际应跳转地址不相符，汇编代码也 与bootasm.S 和 bootblock.asm不相同。 如图

q.log与bootasm.S 和 bootblock.asm并不相同，甚至完全不一样。

这是由于在gdb之中调试的原因，可以直接输入make debug,在生成的qemu虚拟 机之中进行调试可以看到在虚拟机中运行的汇编代码，之后再与bootasm.S 和 bootblock.asm 进行比较。

这样得出的前20条指令与bootasm.S 和 bootblock.asm中的指令完全一致。

练习3：分析bootloader 进入保护模式的过程。 答：如下： （1） .globl start start: .code16 # Assemble for 16-bit mode cli # Disable interru …… 此处隐藏：2884字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……