如何组装GAS组件并将其与Open Watcom C库链接？

我正在尝试生成16位DOS可执行文件,但使用 gcc编译器.所以我使用古老的 gcc-4.3 ia16端口.我制作了我的构建的Docker镜像： https://registry.hub.docker.com/u/ysangkok/ia16-gcc-rask

这是我正在尝试的：

host $mkdir results
host $docker run -v $PWD/results:/results -it ysangkok/ia16-gcc-rask
container $cd results

我没有包含头文件,导致gcc无法使用OpenWatcom的libc头文件.

container $echo 'main() { printf("lol"); }' > test.c

我没有链接因为我没有16位binutils可用.如果我构建一个目标文件,它没有正确标记为16位.

container $/trunk/build-ia16-master/prefix/bin/ia16-unkNown-elf-gcc -S test.c

现在我有这个汇编文件：

.arch i8086,jumps
    .code16
    .att_Syntax prefix
#NO_APP
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "lol"
    .text
    .p2align    1
    .global main
    .type   main,@function
main:
    pushw   %bp
    movw    %sp,%bp
    subw    $4,%sp
    call    __main
    movw    $.LC0,%ax
    pushw   %ax
    call    printf
    addw    $2,%sp
    movw    %bp,%sp
    popw    %bp
    ret
    .size   main,.-main
    .ident  "GCC: (GNU) 4.3.0 20070829 (experimental)"

在容器外面,在主机中,我尝试用yasm组装它：

% yasm -m x86 -p gas -f elf -o test.o test.s  
test.s:1: warning: directive `.arch' not recognized
test.s:3: error: junk at end of line,first unrecognized character is `p'

我注释掉了语法行,因为yasm不理解它,并再试一次,这次它成功了.

我测试了重定位符号：

% objdump -r test.o

test.o:     file format elf32-i386

RELOCATION RECORDS FOR [.text]:
OFFSET   TYPE              VALUE 
00000007 R_386_PC16        __main
0000000a R_386_16          .rodata
0000000e R_386_PC16        printf

可悲的是,他们是32位.当我尝试在容器中进行链接时,它不起作用：

root@1341f35c4590:/# cd ow/binl/
root@1341f35c4590:/ow/binl# WATCOM=/ow /ow/binl/wlink 
Open Watcom Linker Version 1.9
Portions copyright (c) 1985-2002 Sybase,Inc. All Rights Reserved.
Source code is available under the Sybase Open Watcom Public License.
See http://www.openwatcom.org/ for details.
Press CTRL/D to finish
WLINK>system dos
WLINK>file /results/test.o
[ comment: i press control-d on the next line ]
WLINK>loading object files
Warning! W1080: file /results/test.o is a 32-bit object file
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified

如果我尝试制作COFF而不是ELF,那么yasm甚至无法组装：

root@1341f35c4590:/# cd ow/binl/
root@1341f35c4590:/ow/binl# WATCOM=/ow /ow/binl/wlink 
Open Watcom Linker Version 1.9
Portions copyright (c) 1985-2002 Sybase,Inc. All Rights Reserved.
Source code is available under the Sybase Open Watcom Public License.
See http://www.openwatcom.org/ for details.
Press CTRL/D to finish
WLINK>system dos
WLINK>file /results/test.o
WLINK>loading object files
Warning! W1080: file /results/test.o is a 32-bit object file
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified
Error! E2015: file /results/test.o(test.s): bad relocation type specified

我知道yasm不支持16位,但也许有一个解决方法？是否有兼容GAS的16位汇编程序？ GAS-to-Intel转换器无法正常工作.

解决方法

我不是专家,但AFAIK没有16位GAS兼容的汇编程序.

此外,gcc从未打算生成8086 16位代码. Rask端口在这个意义上产生16位代码
操作数大小默认为16位.所以像mov ax,1234h这样的指令被发射为b8 34h 12h,而不是66 b8 34h 12h,这将是
在实模式下解释为mov eax,xxxx1234h(如果你在80386上运行)

地址模式也是如此.

问题是这只是代码,目标文件格式仍然是32位,因此它们最终会被32位工具用于
v86环境.
例如,ELF不支持16位重定位,也不支持COFF(根据nasm).

因此,即使GCC和GAS生成16位代码,它们也只输出相对较新的对象格式.
给定目标文件创建MZ或COM可执行文件的每个工具都是在这些格式之前创建的,并且不支持它们.
由于DOS很久以前就不再使用,因此没有花费任何精力来增加对新格式的支持.

很长的解决方法(不打算使用)

我只能用两种非常非常难的方式将gcc用作编译器.

>尝试移植到NASM. NASM支持的输出文件格式远远超过YASM(旧的16位格式已被删除).

使用-masm = intel标志汇编源文件以获取Intel语法.然后,您需要一个工具将GAS点指令转换为NASM指令.
这必须手动编码.其中大多数是简单的替换,如.global XXX到GLOBAL XXX,但你需要转换有效的地址和
为未定义的函数添加EXTERN XXX.

>自己做搬迁. (你需要熟练使用IA16架构和DOS)

您不得使用任何外部符号并生成PIC代码(-fPIC标志)和原始二进制(即只是代码).
定义一个函数指针结构,一个用于你需要使用的每个外部函数,例如

struct context_t
{
    int (*printf)(char* format,...); 
    ...
};

然后声明一个指向context_t的指针,比如context_t * ctx;
如果你需要使用像printf这样的函数,请改用ctx-> printf.
编译代码.

现在创建一个C源,调用它加载器,定义一个context_t类型的变量并初始化它的指针.
然后加载器必须读取二进制文件,找到为ctx指针分配的空间并将其设置为其context_t变量的地址,然后
将二进制文件加载到内存中(在段边界处)并使用远程调用执行它.

你需要在文件中找到指针的位置,你可以使用GCC生成的地图文件(-Xlinker -Map = output.map开关)或使用签名像旧的BIOS PCI 32bit服务($PCI签名)并扫描它.请注意GCC生成的代码可能会施加其他约束,但PIC开关应尽量减少这种情况.您可以在加载器之后附加二进制文件(请注意,如果您使用MZ格式并注意对齐)并简化操作.

如何组装GAS组件并将其与Open Watcom C库链接？

解决方法

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