Разработка ОС — часть 1. Кросс-компилятор и GRUB Multiboot

Это самый первый пост в серии туториалов по созданию крошечной ОС.

Для начала, нам нужен кросс-компилятор. Для этих постов я выбрал связку из GNU GCC 4.8.2 и GNU Binutils 2.24.

Среда

Сначала, загрузим всё необходимое.

Далее, когда есть Unix-like среда, нужно установить некоторые пакеты:

• GCC и G++
• GNU Make
• Bison
• Flex
• GMP
• MPC
• MPFR
• Texinfo
• NASM (для компиляции нашего первого куска ОС)
• QEMU (умеет запускать plain Multiboot kernels)

Это можно сделать так:
Cygwin: Cygwin Setup
Ubuntu или Debian: sudo apt-get install имя-пакета
Gentoo: sudo emerge --ask имя-пакета
Fedora: sudo dnf install имя-пакета
И, наконец, OpenBSD: doas pkg_add имя-пакета

Ок, предположим, всё это есть у нас. Теперь самый "сложный" шаг: компиляция Binutils и GCC, именно в таком порядке.

Сначала скачиваем исходники в папку, например, $HOME/cross-src.

Binutils
GCC

И теперь сама компиляция.

Для начала, Binutils:

export PREFIX="$HOME/opt/cross" # Папка, где будут бинари.
export TARGET=i686-elf # У нас будет i686 процессор, и компилятор генерирует ELF файлы.
export PATH="$PREFIX/bin:$PATH"

cd $HOME/cross-src # Папка с сорсами для Binutils & GCC.
mkdir build-binutils
cd build-binutils
../binutils-2.24/configure --target=$TARGET --prefix="$PREFIX" --with-sysroot --disable-nls --disable-werror
make
make install

Теперь мы можем построить GCC.

Там, по сути, будет почти то же:

export PREFIX="$HOME/opt/cross" # Папка, где будут бинари.
export TARGET=i686-elf # У нас будет i686 процессор, и компилятор генерирует ELF файлы.
export PATH="$PREFIX/bin:$PATH"

cd $HOME/src

which -- $TARGET-as || echo $TARGET-as is not in the PATH

mkdir build-gcc
cd build-gcc
../gcc-4.8.2/configure --target=$TARGET --prefix="$PREFIX" --disable-nls --enable-languages=c,c++ --without-headers
make all-gcc
make all-target-libgcc
make install-gcc
make install-target-libgcc

Теперь, наконец то, можно писать саму ОС!

Сначала, Multiboot header:

.set ALIGN, 1<<0
.set MEMINFO, 1<<1
.set FLAGS, ALIGN | MEMINFO
.set MAGIC, 0x1BADB002
.set CHECKSUM, -(MAGIC + FLAGS)
section .multiboot
align 4
    dd MAGIC
    dd FLAGS
    dd CHECKSUM

И сам код для "ОС".

mov eax, 0xCAFEBABE
loop:
jmp loop ; вечный цикл

Вот, и пожалуй, всё. До встречи в следующей части!