开发环境的搭建-操作系统实现之路

在Hello China的开发过程中，采用NASM和Visual C++6.0等工具完成了不同操作系统模块的开发和编译、链接。其中，NASM完成汇编语言实现的模块的编译和链接，其他由C语言完成的模块，则由VC编译和链接。

1.NASM的使用

在当前版本的Hello China的实现中，汇编语言实现的模块都按照纯二进制格式进行编译，即编译的可执行映像的结果与汇编语言源文件的逻辑完全一致，没有任何编译器附加的头信息。这样的纯二进制模块，可通过下列步骤开发完成。

（1）采用任何一个文本编辑器（比如DOS操作系统下的edit）编辑汇编语言源程序，并保存为.ASM文件。

（2）采用NSAM程序编译上述文件，格式为：

其中xxx.asm是待编译的汇编语言源文件，xxx.bin是编译的结果文件。

所有[/kernel/arch/sysinit]目录下的汇编语言文件，都是按照上述方式编译的。

2.Visual C++的使用

Hello China的绝大部分核心功能是采用C语言编写完成的，采用Visual C++6.0作为编译链接工具。下列步骤描述了Hello China开发过程中开发环境的搭建。

步骤一：创建一个DLL工程

一般情况下，VC可以生成PE格式的可执行文件、DLL文件等文件类型，但可执行文件不太适合作OS映像，因为编译器在编译的时候，会自动在映像文件中加入一些其他代码，比如C运行期库的初始化代码等，导致映像文件的体积变大。而DLL格式的文件则不会有这个问题，因此，建议从DLL开始来建立OS映像。

在Microsoft Visual C++中创建一个DLL工程，如图2-12所示。

图2-12 创建一个DLL工程

步骤二：设置项目编译与链接选项

一般情况下，需要对创建的工程设定如下编译链接选项。(www.xing528.com)

（1）对齐方式，在项目选项中，添加/ALIGN：XXXX选项，告诉链接器如何处理目标文件映像在内存中的对齐方式，一般情况下，需要设置为与目标文件在磁盘存储时的对齐方式一致，根据经验，设置为16是可以正常工作的。

（2）设置基址选项，修改默认情况下的加载地址，比如目标文件在我们自己的操作系统中从0x00100000（1M）处开始加载，则在链接工程选项里面添加/BASE：0x00100000选项。针对master模块，其加载地址是0x00110000，因此base应该配置为0x00110000。

（3）设置入口地址，如果不设置入口地址，编译器会选择缺省的函数作为入口，比如针对可执行文件是WinMain或main，针对动态链接库是DllMain或EntryPoint等，采用缺省的入口地址，有时候不能正确地控制映像文件的行为，还可能导致映像文件尺寸变大，因为编译器可能在映像文件中插入一些其他的代码。因此，建议手工设置入口地址，比如，假设我们的操作系统映像的入口地址是__init函数，则需要设定如下选项：/entry：？__init@@YAXXZ，其中，？__init@@YAXXZ是__init函数被处理后的内部标号，因为Visual C++采用了C++的名字处理模式，而C++支持重载机制，所以编译器可能把原始的函数名变换成内部唯一的标号表示形式，关于如何确定一个函数的内部标号表示，请参考附录。

上述所有的设置，如图2-13所示。

图2-13 设置编译、链接选项

在Visual C++6.0中，上述对话框可以从“project→settings…”打开，需要注意的是，打开时，是针对Debug版本设定的，请一定选择Release版本进行设定（图中左上角椭圆中注明的地方）。

步骤三：编辑源文件，编译链接

上述步骤完成之后，集成开发环境就设置好了，剩下的工作就是直接在该工程中添加C源代码文件，完成编码工作。编码完成之后，即可编译链接该项目了。需要注意的是，在编译的时候，要使用Release方式编译，即选择菜单build→Batch build，在弹出的对话框中选中Release选项，如图2-14所示。

然后单击Rebuild All按钮即可。

3.编译后模块的进一步处理

上述开发环境搭建完毕，就可以在该开发环境下进行操作系统的开发工作了。其中，由NASM编译的二进制映像直接可以加载到内存中运行，但由Visual C++编译的二进制模块却是一个Windows操作系统下的DLL文件，是无法直接加载到内存中运行的，这时候需要对其进行预处理。预处理的目的以及预处理方法的实现机制，请参考本书附录中的相关内容，下面仅仅给出预处理的操作步骤。

（1）把Visual C++编译链接而成的目标文件（Release版本的DLL文件）复制到与process.exe相同的目录下，其中，process.exe就是预处理程序。

（2）运行process.exe程序修改上述DLL文件，比如：process–i master.dll–o master.bin，即对master.dll文件进行修改处理，处理结果即为master.bin文件，其中master.dll文件内容保持不变。修改之后，master.bin模块就可以直接加载到内存中运行了。

图2-14 使用Release方式构建项目