C
C ist eine bekannte ältere Programmiersprache. Sie verfolgt das Ziel bei vergleichbarer Ausführungsgeschwindigkeit plattformunabhängiger und abstrakter als Assembler zu sein. Direkte Weiterentwicklung von C ist C++.
Inhaltsverzeichnis
Kernelprogrammierung mit C
Da man mit C sehr hardwarenah programmieren kann, eignet sich die Sprache zur Programmierung eines Kernels. Es ist sogar die überwiegende Anzahl der Betriebssystemkernel in C geschrieben. Für andere Bereiche ist C jedoch nicht sonderlich geeignet: beispielsweise für einen Bootsektor. Empfehlenswert ist - wie bei jeder anderen Sprache, die im Bereich der Kernelprogrammierung verwendet werden soll - ein Compiler, der Inlineassembler unterstützt. Hierfür eignet sich der gcc.
Assembly in C
Inline Assembler
Funktionen auslagern
Manchmal ist es einfacher und übersichtlicher eine Funktion, oder ein ganzen Teil des Kernels komplett in Assembler zu schreiben, anstatt häufig vom inline-assembler gebrauch zu machen. Um zwischen einen in Assembly geschriebenen Teil, und einem in C geschriebenen Teil zu interagieren sind folgende Punkte zu beachten:
- Name der Funktion
- Argumente
- Rückgabewert
Der Funktionsname wird beim gcc 4 nicht verändert. Nennt man die Funktion in C test so heißt diese auch im objectfile test Dies kann bei anderen Compilern auch anders sein; Am besten einfach mal in ein objectfile gucken, das mit dem Compiler erstellt wurde, und die Namen, mit den Namen des entsprechenden sourcefiles vergleichen. Wenn man eine Funktion mit dem Namen test erstellen möchte, muss man neben dem üblichen lable den Assembler noch anweisen, das dieses lable auch für andere "Dateien" sichtbar sein soll. Dazu verwendet man (unter nasm) das schlüsselwort global <asm>[global test] test:
ret</asm>
Damit man diese Funktion jetzt von C aus aufrufen kann, muss man in C angeben, dass irgendwo eine Funktion ist, die test heißt. Das geht über das Schlüsselwort extern <c>extern int test(int x);</c>
Die Argumente Werden in C über den Stack übergeben. Dabei werden die Argumente von rechts nach links auf den Stack gepushed. <asm>[global test] test:
mov eax, [esp+4] ret</asm>
Unter [esp] liegt die Rücksprungadresse, unter [esp+4] liegt das 1. Argument. Das 2. Argument würde unter [esp+8] liegen, usw.
Der Rückgabewert steht in eax. Mann sollte also bei der Verwendung von popad darauf achten, dass der Rückgabewert nicht verlohren geht. Die Beispeilfunktion test würde hier das Argument zurückgeben.
Das asm-file und das C-file müssen nun jeweils zu einem object-file assembliert/compiliert werden, und können dann zusammen geliked werden.
