编译linux-0.12源码时碰到的问题记录

本项目目录下的linux-0.12已经能够在在现在的编译环境下编译了。以下内容适合对从oldlinux网站下载到的linux0.1x的代码修改。

如何修改源代码，使其能在现在的编译环境下编译

1. 修改所有Makefile, 将 AR =gar 改为 AS =ar, 将 AS =gas 改为 AS =as, 将 LD =gld 改为 LD =ld。

   注 : gas和gld已经改名了。

2. 修改所有Makefile, 将 $(AS) -c -o $*.o $< 中的 -c 去除。

   注 : as 不再使用 -c 选项。

3. 修改所有 Makefile, 将 CFLAGS = 中的 -fcombine-regs -mstring-insns 注释掉或删掉。

   注 : -fcombine-regs已被去除, -mstring-insns是Linus本人增加的选项。

4. 将所有 .align n 改为 .align 2^n, 例如.align 3 改为 .align 8。

   注 : align 的用法已经改变, 之前为对内存地址的幂次值，现在需要给出对齐的整数地址。

5. 将所有 __asm__("ax")去掉, 并且, 例如:"si","di","ax","cx"); 改为 ); 。

   注 : as的不断优化, 不再需要人为的指定一个变量所使用的CPU寄存器。

6. 将所有汇编语言引用的C变量前的下划线_去掉(包括C文件内嵌的汇编代码)。例如 head.s 中 .globl _idt,_gdt,_pg_dir,_tmp_floppy_area 改为 .globl idt,gdt,pg_dir,tmp_floppy_area。 主要文件：head.s, kernel\asm.s, kernel\sys_call.s, kernel\chr_drv\keyboard.S, kernel\chr_drv\rs_io.s,kernel\chr_drv\console.c, include\linux\sched.h

   注 : 现在的gcc能直接识别汇编中引用的C变量, 不需要再加下划线。

7. 在主Makefile中的CFLAGS中加入-fno-builtin，阻止gcc会把没有参数的printf优化成puts。

   注 : 由于GCC会对printf进行优化，把无参的printf优化成puts，而linux0.12的libc中又没有实现puts才会导致新的问题

8. 在tools\build.c中加入

   #ifndef MAJOR
       #define MAJOR(a) (((unsigned)(a))>>8)
   #endif
   #ifndef MINOR
       #define MINOR(a) ((a)&0xff)
   #endif

9. 主目录Makefile中修改

   ROOT_DEV=# /dev/hd6
   SWAP_DEV=# /dev/hd2

10. 给head.s的 .text 段添加一句 .globl startup_32，然后给主目录下的 Makefile 中的ld加上选项 -e startup_32 以指定入口点, 添加 -Ttext 0 选项使startup_32标号对应的地址为0x0。

11. 注释tool\build.c 中对elf头的判断

    // if (read(id,buf,GCC_HEADER) != GCC_HEADER)
    // 	die("Unable to read header of 'system'");
    // if (((long *) buf)[5] != 0)
    // 	die("Non-GCC header of 'system'");

    并修改主Makefile

    Image: boot/bootsect boot/setup tools/system tools/build
        cp -f tools/system system.tmp
        strip system.tmp
        objcopy -O binary -R .note -R .comment system.tmp tools/kernel
        tools/build boot/bootsect boot/setup tools/kernel $(ROOT_DEV) \
            $(SWAP_DEV) > Image
        rm system.tmp
        rm tools/kernel -f
        sync

说明: 所有 Makefile 指的是 主目录下以及每一个子目录下的Makefile

常见编译问题的排查

1. make: as86: Command not finded

   • 原因 :

     as86 汇编器未安装

   • 解决 :

     sudo apt-get install bin86

2. gas: Command not finded

   • 原因 :

     gar、gas、gld 的名称已经过时

   • 解决 ：

     修改所有 Makefile 文件, 将 AR =gar 修改为 AS =ar, 将 AS =gas 修改为 AS =as, 将 LD =gld 修改为 LD =ld

3. Error: unsupported instruction `mov'

   • 原因 :

     在64位机器上编译，需要告诉编译器要编译32位的code

   • 解决 :

     修改所有 Makefile 文件, 将 AS =gas 修改为 AS =as --32

4. Error: alignment not a power of 2

   • 原因 :

     现在GNU as直接是写出对齐的值而非2的次方值了

   • 解决 :

     找到对应位置， 将.align n 应该改为 .align 2^n, 例如 .align 3 应该改为 .align 8。

5. error: invalid option `string-insns'
error: unrecognized command line option "-fcombine-regs"

   • 原因 :

     现在GCC已经不支持了。

   • 解决 ：

     修改所有 Makefile 文件, 将 CFLAGS = 中的 -fcombine-regs -mstring-insns 注释掉或删掉。

6. error: can't find a register in class `AREG' while reloading `asm'

   • 原因 :

     as的不断改进，不需要人工指定一个变量需要的CPU寄存器。

   • 解决 :

     代码中所有的 __asm__("ax")都需要去掉。

     此外，所有类似 :"si","di","ax","cx"); 改为 );。

7. Error: invalid instruction suffix for `pushf'

   • 原因 :

     在64位机器上编译，需要告诉编译器要编译32位的code。

   • 解决 ：

     修改所有makefile, 在 CFLAGS = 中加入-m32

8. from format elf32-i386 (sched.o) to format elf64-x86-64 (kernel.o)

   • 原因 ：

     在64位机器上编译导致。

   • 解决 :

     在x86-64上链接出 x86 文件，需在相应的Makefile中的 ld 中添加 -m elf_i386 选项。

9. main.c:(.text+0x4dd): undefined reference to `puts'

   • 原因 :

     由于GCC会对printf进行优化，把无参的printf优化成puts，而linux0.12的libc中又没有实现puts才会导致新的问题。

   • 解决 :

     主Makefile中的CFLAGS中加入-fno-builtin，阻止gcc会把没有参数的printf优化成puts。

10. ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 0000000008048098

    • 原因 :

      ld在将所有目标文件链接起来时，不知道程序的入口点在哪里。

    • 解决 :

      给head.s的 .text 段添加一句 .globl startup_32，然后给 Makefile 中的ld加上选项 -e startup_32 以指定入口点, 添加 -Ttext 0 选项使startup_32标号对应的地址为0x0。

11. Non-Gcc header of ‘system’

    • 原因 :

      build.c文件对elf头的判断。

    • 解决 :

      参照修改源码的步骤10，11。

如何使源码支持GDB调试

修改所有Makefile。

1. 去掉其中 LDFLAGS 中的 -x 选项

2. 在 CFLAGS 增加 -g 选项