只有设置好的合适大小和地址的栈内存空间(简称栈空间),才能有效地进行函数调用。这里为了减少汇编代码量,我们就通过C代码来完成显示。由于需要调用C语言的函数,所以需要自己建立好栈空间。设置栈的代码如下:
movl $start, %esp
由于start位置(0x7c00)前的地址空间没有用到,所以可以用来作为bootloader的栈,需要注意栈是向下长的,所以不会破坏start位置后面的代码。在后面的小节还会对栈进行更加深入的讲解。我们可以通过用gdb调试bootloader来进一步观察栈的变化:
**【实验】用gdb调试bootloader观察栈信息 **
- 开两个窗口;在一个窗口中,在proj1目录下执行命令make;
- 在proj1目录下执行 “qemu -hda bin/ucore.img -S -s”,这时会启动一个qemu窗口界面,处于暂停状态,等待gdb链接;
- 在另外一个窗口中,在proj1目录下执行命令 gdb obj/bootblock.o;
- 在gdb的提示符下执行如下命令,会有一定的输出:
(gdb) target remote :1234 #与qemu建立远程链接
(gdb) break bootasm.S:68 #在bootasm.S的第68行“movl $start, %esp”设置一个断点
(gdb) continue #让qemu继续执行
这时qemu会继续执行,但执行到bootasm.S的第68行时会暂停,等待gdb的控制。这时可以在gdb中继续输入如下命令来分析栈的变化:
(gdb) info registers esp
esp 0xffd6 0xffd6 #没有执行第68行代码前的esp值
(gdb) si #执行第68行代码
69 call bootmain
(gdb) info registers esp
esp 0x7c00 0x7c00 #当前的esp值,即栈顶
(gdb) si
bootmain () at boot/bootmain.c:87 #执行call汇编指令
87 bootmain(void) {
(gdb) info registers esp
esp 0x7bfc 0x7bfc #当前的esp值0x7bfc, 0x7bfc处存放了bootmain函数的返回地址0x7c4a,这可以通过下面两个命令了解
(gdb) x /4x 0x7bfc
0x7bfc: 0x00007c4a 0xc031fcfa 0xc08ed88e 0x64e4d08e
(gdb) x /4i 0x7c40
0x7c40 <protcseg+14>: mov $0x7c00,%esp
0x7c45 <protcseg+19>: call 0x7c6c <bootmain>
0x7c4a <spin>: jmp 0x7c4a <spin>
0x7c4c <gdt>: add %al,(%eax)
##【提示】
在proj1中执行
make debug
则自动完成上述大部分前期工作,即qemu和gdb的加载,且gdb会自动建立于qemu的联接并设置好断点。具体实现可参看proj1的Makefile中于debug相关的内容和tools/gdbinit中的内容。