如何使用GRUB 0.97 menu.lst将参数传递给内核?
我正在开发一个操作系统,我必须创建一个调试模式。 为了做到这一点,我想在menu.lst中添加一个条目,指向相同的内核,但添加了一个参数。
在GRUB手册中,编写内核命令中的内核地址后的所有内容都逐字传递给内核命令行:https://ftp.gnu.org/old-gnu/Manuals/grub/html_node/kernel.html
所以我在menu.lst中做了这样的事情:
title os-debug
root (fd0)
kernel /kernel 001
module /initrd.img
在由GRUB创建的堆栈中,命令行的偏移量为16,如下所述:https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot/multiboot.html#Specification
因此,在我的文件boot.SI这样做,以在堆栈中找到我的参数:
movl 16(%ebx), %ecx
并且...它不起作用(我创建了一个gdbserver来调试这个特定的启动文件),但是我确定我可以正确访问堆栈,因为我正在像这样访问initrd:
movl 24(%ebx), %eax
我也正确定义了我的标志:
#define MBOOT_FLAGS (MBOOT_PAGE_ALIGN | MBOOT_MEMORY_INFO |
MBOOT_INFO_CMDLINE)'
任何想法如何得到一个参数从menu.lst传递到boot.S? 这里是我的boot.S的所有开始:
/* Multiboot flags. */
#define MBOOT_FLAGS (MBOOT_PAGE_ALIGN | MBOOT_MEMORY_INFO |
MBOOT_INFO_CMDLINE)
/* Exported symbols. */
.globl start
.globl idle_pgdir
.section .bootstrap
/*
* Grub multiboot header.
*/
.align 4
mboot_header:
.long MBOOT_MAGIC /* Magic number. */
.long MBOOT_FLAGS /* Flags. */
.long -(MBOOT_MAGIC + MBOOT_FLAGS) /* Checksum. */
.long mboot_header /* Pointer to this structure. */
/*
* Kernel entry point.
*/
start:
cmpl $1, 20(%ebx)
jne halt
/* Retrieve initrd location. */
movl 24(%ebx), %eax
movl (%eax), %eax
movl 16(%ebx), %ecx
pushl %ecx
之后,init RAM被构建,所以我必须先使用我的堆栈进行处理,但是考虑到我的测试,此时我无法得到我的论点
我的menu.lst:
timeout 10
title OS
root (fd0)
kernel /kernel
module /initrd.img
title OS-debug
root (fd0)
kernel /kernel 001
module /initrd.img
你没有提供一个最小的完整的可验证的例子。 我在架子上有一些代码,我之前没有将它放在Stackoverflow上。 以下只是一个带有多引导标题的C文件,以及可用作测试代码的基础的内核入口点。 它依赖于作为参数传递给kmain
的多引导信息结构(最初通过引导加载程序的EBX)。
该代码使用GRUB Legacy标头中的定义。 如果它没有安装在你的系统上,你可以在GNU网站上找到一个副本。 还提供了一个基本的链接器脚本。
运行时,应该清除屏幕并输出传递给内核的命令行,并将命令行传递给每个模块。
kernel.c
#include <multiboot.h>
#include <stdint.h>
/* STRINGIZE is a C macro that allow us to convert an integer to a string
* for use by the C pre-processor */
#define STRINGIZE_INTERNAL(x) #x
#define STRINGIZE(x) STRINGIZE_INTERNAL(x)
/* 32k stack */
#define STACK_SIZE 32768
/* Define the multiboot structure that will be detectable by the multiboot
* loader. Request the loader to provide us a memory information */
#define MULTIBOOT_FLAGS (MULTIBOOT_MEMORY_INFO | MULTIBOOT_PAGE_ALIGN)
struct multiboot_header mb_header
__attribute__ ((aligned (4), section(".multiboot"))) = {
.magic = MULTIBOOT_HEADER_MAGIC,
.flags = MULTIBOOT_FLAGS,
.checksum = -(MULTIBOOT_HEADER_MAGIC + MULTIBOOT_FLAGS)
};
/* Allocate space for a stack */
uint8_t stack[STACK_SIZE];
/* Entry point set in linker script that the mulitboot loader will transfer control to */
extern void start(void);
__asm__ (".global startn"
"start:nt"
/* Set stack pointer to end of stack variable.
Stack grows down. Align stack to 16 byte boundary */
"mov $stack + " STRINGIZE(STACK_SIZE) ", %espnt"
"and $-16, %espnt"
"cldnt" /* Ensure string instructions have forward movement */
"sub $8, %espnt"/* For alignment on call to kmain */
"push %eaxnt" /* Pass magicnum in EAX as 2nd parameter */
"push %ebxnt" /* Pass multiboot info struct in EBX as 1st parameter */
"call kmainnt" /* At this point stack 16 byte aligned, call kernel */
"add $16, %espnt"
/* Infinite loop to end */
"clin"
".L0:nt"
"hltnt"
"jmp .L0n"
);
/* Text mode video pointer */
volatile uint16_t *const video_memory = (uint16_t *)0xb8000;
#define VID_TEXT_COLUMNS 80
#define VID_TEXT_ROWS 25
void clear_screen_attr (uint8_t attr)
{
uint16_t curpos = 0;
while (curpos < VID_TEXT_COLUMNS * VID_TEXT_ROWS)
video_memory[curpos++] = attr << 8 | ' ';
}
void print_string_xyattr (const char *str, uint16_t x, uint16_t y, uint8_t attr)
{
uint16_t curpos = (x + y * VID_TEXT_COLUMNS);
while (*str)
video_memory[curpos++] = attr << 8 | *str++;
}
/* kmain is main C entry point */
void kmain(multiboot_info_t *mb_info, uint32_t magicnum)
{
uint16_t curline = 0;
multiboot_module_t *mb_modules;
uint16_t modindex;
clear_screen_attr (0x07);
/* Verify we were booted from multiboot loader and print MB to the display */
if (magicnum == MULTIBOOT_BOOTLOADER_MAGIC) {
print_string_xyattr ("Multiboot Magic found", 0, curline++, 0x07);
print_string_xyattr ("Command line: ", 0, curline, 0x07);
print_string_xyattr ((const char *)mb_info->cmdline, 14, curline++, 0x57);
/* For each module print out the command line arguments */
mb_modules = (multiboot_module_t *)mb_info->mods_addr;
for (modindex = 0; modindex < mb_info->mods_count; modindex++) {
print_string_xyattr ("Module Cmd line:", 0, curline, 0x07);
print_string_xyattr ((const char *)mb_modules[modindex].cmdline,
17, curline++, 0x57);
}
}
else
print_string_xyattr ("Multiboot Magic not found", 0, curline++, 0x07);
}
linker.ld
:
OUTPUT_FORMAT("elf32-i386")
ENTRY(start)
SECTIONS
{
. = 1M;
.text : {
*(.multiboot)
*(.text)
}
.rodata : {
*(.rodata)
}
.data : {
*(.data)
}
.bss : {
*(COMMON)
*(.bss)
}
}
您可以编译这些文件并将其链接到一个名为kernel.elf
的最终ELF可执行文件,其命令如下所示:
i686-elf-gcc -c -m32 -std=gnu99 -ffreestanding -nostdlib -O3 -Wall -Wextra
-g3 -I/usr/include/multiboot -o kernel.o kernel.c
i686-elf-gcc -m32 -Wl,--build-id=none -T linker.ld -ffreestanding -nostdlib
-lgcc -o kernel.elf kernel.o
这假定您正在使用交叉编译器。 你可以在主机环境中使用gcc
(而不是i686-elf-gcc
),尽管我个人不推荐它。
调试
你可以使用kernel.elf
建立一个使用GRUB的ISO。 如果你创建一个名为myos.iso
的ISO,那么你可以使用QEMU和GDB来调试代码:
qemu-system-i386 -cdrom myos.iso -d int -no-reboot -no-shutdown -S -s &
gdb kernel.elf
-ex 'target remote localhost:1234'
-ex 'break *kmain'
-ex 'continue'
如果您正在调试故障和中断,那么-no-reboot -no-shutdown -d int
选项很有用。 首先使用GDB存根启动QEMU,然后使用GDB调试QEMU会话。 我们将kernel.elf
文件传递给调试器,以便我们可以使用符号调试。
当停在kmain
(代码中的C入口点)时,您可以使用如下命令实际查看整个mb_info
结构(十六进制):
p/x *mb_info
你会得到类似于这样的输出:
$ 1 = {flags = 0x1a6f,mem_lower = 0x27f,mem_upper = 0x1fb80,boot_device = 0xe0ffffff,cmdline = 0x10078,mods_count = 0x2,mods_addr = 0x100ac,u = {aout_sym = {tabsize = 0x12,strsize = 0x28,addr = 0x10164,保留= 0xf},elf_sec = {num = 0x12,size = 0x28,addr = 0x10164,shndx = 0xf}},mmap_length = 0x90,mmap_addr = 0x100d4,drives_length = 0x0,drives_addr = 0x0,config_table = 0x0,boot_loader_name = 0x1007c,apm_table = 0x0,vbe_control_info = 0x10434,vbe_mode_info = 0x10634,vbe_mode = 0x3,vbe_interface_seg = 0xffff,vbe_interface_off = 0x6000,vbe_interface_len = 0x4f,framebuffer_addr = 0xb8000,framebuffer_pitch = 0xa0,framebuffer_width = 0x50,framebuffer_height = 0x19,framebuffer_bpp = 0x10,framebuffer_type = 0x2 ,{{framebuffer_palette_addr = 0x0,framebuffer_palette_num_colors = 0x0},{framebuffer_red_field_position = 0x0,framebuffer_red_mask_size = 0x0,framebuffer_green_field_position = 0x0,framebuffer_green_mask_size = 0x0,framebuffer_blue_field_position = 0x0,framebuffer_blue_mask_size = 0x0}}}
如果您要使用命令p (char *)mb_info->cmdline
,则可以让调试器将命令行参数作为字符串打印出来。
此代码运行时QEMU的屏幕截图:
在我的GRUB配置中,我把000
作为内核的命令行参数。 我添加了几个命令行参数为001
和002
的模块。
我想回答我自己的问题,解释为什么我的模型不起作用。 迈克尔佩奇模型的工作正确,但在我的实施中,我有一个不同的问题
GRUB 0.97文档包含一个错误 :https://ftp.gnu.org/old-gnu/Manuals/grub/html_node/kernel.html
该行的其余部分作为内核命令行逐字传递。
这不是“剩余的行”,而是“ 整个行 ”,就我而言: kernel /kernel 001
所以,我没有检查足够的内存,所以我总是将“rek”作为输出,这对应于前3个字符。 我用这个汇编代码解决了我的问题:
/* Retrieve command-line passed by GRUB. */
movl $cmdline, %edi
movl 16(%ebx), %ecx
addl $MBOOT_KPARAM_OFFSET, %ecx
jmp bottom
top:
addl $4, %ecx
stosl
bottom:
movl (%ecx), %eax
cmpl $0,%eax
jne top
其中#define MBOOT_KPARAM_OFFSET 0x00000008
,它对应于移动“内核/内核”所需的偏移量。 其余代码然后用于将参数放入内存中,而不管其大小(使用%edi和stosl)
上一篇: How to pass parameters to Kernel using GRUB 0.97 menu.lst?