利用GNU Binutils、GCC与NASM构建16/32位操作系统的方法与注意事项

本文主要介绍了在Linux环境下，利用GNU Binutils、GCC和NASM编译操作系统的两种方法。首先，我们关注的是使用宿主机（host）构建工具链的方式。如果用户已经安装了这些工具，可以直接利用它们进行编译，但需要注意的是，由于GNU Binutils和GCC的默认参数会根据所使用的版本和目标架构有所不同，因此在编译时可能需要明确指定目标，例如`-mx86_64-XXX-linux`或`-mi686-XXX-linux`，以确保生成对应架构的代码。 在NASM编译阶段，虽然过程相对简单，只需指定输出格式 `-felf32`，但要注意的是NASM默认生成的是32位代码，若需得到16位实模式代码，需要在源文件开头添加`BITS16`伪指令，并禁用`ORG`伪指令，因为程序的加载位置将在链接阶段由GNU Linker处理。 另一种方法是使用交叉构建工具链（cross-compilation），即在一台机器上构建目标为另一台机器的程序。在这个场景中，例如使用`gcc -c -ffreestanding -m32 -march=i386 -mpreferred-stack-boundary=2`命令来编译C语言内核代码，这里的`-m32`和`-march=i386`选项告诉GCC生成32位、i386架构的目标代码，适合在32位实模式下运行。 文章还涉及到了链接器（GNULinker）支持的Flat格式输出与NASM支持的ELF格式输出之间的配合，这使得高级语言如C、C++能够被广泛应用于操作系统开发。同时，作者还提到了在编译过程中可能遇到的ABI（应用程序二进制接口）问题，这是一个重要的概念，因为它定义了不同组件之间交互的规范，确保了软件的兼容性和稳定性。 文章最后提供了一份自动构建操作系统的Makefile样例，这对于自动化构建流程至关重要，能够简化繁琐的手动步骤，提高开发效率。这篇文章深入浅出地介绍了如何利用这些工具链在Linux平台上构建操作系统，并强调了在实际操作中需要注意的关键点。