MinGW的ld不能对非PE输出文件进行PE操作答案

【问题标题】：MinGW's ld cannot perform PE operations on non PE output fileMinGW的ld不能对非PE输出文件进行PE操作
【发布时间】：2015-09-05 12:32:12
【问题描述】：

我知道还有其他一些类似的问题，不管是不是 StackOverflow。我为此进行了很多研究，但仍然没有找到单一的解决方案。我正在做一个操作系统作为一个副项目。我一直在组装，但现在我想加入 C 代码。为了测试，我制作了这个汇编代码文件（称为 test.asm）：

[BITS 32]

GLOBAL _a

SECTION .text

_a:
    jmp $

然后我制作了这个 C 文件（称为 main.c）：

extern void a(void);
int main(void)
{
    a();
}

为了链接，我使用了这个文件（叫做 make.bat）：

"C:\minGW\bin\gcc.exe"  -ffreestanding -c -o c.o main.c
nasm -f coff -o asm.o test.asm
"C:\minGW\bin\ld.exe" -Ttext 0x100000 --oformat binary -o out.bin c.o asm.o

pause

我已经研究了很长时间，但我仍在努力寻找答案。我希望这不会被标记为重复。我承认存在类似问题，但都有不同的答案，没有一个适合我。

问题：我做错了什么？

【问题讨论】：

标签： gcc assembly mingw nasm osdev

【解决方案1】：

旧的 MinGW 版本存在“ld”根本无法创建非 PE 文件的问题。

也许当前版本也有同样的问题。

解决方法是使用“ld”创建一个 PE 文件，然后使用“objcopy”将 PE 文件转换为二进制、HEX 或 S19。

--- 编辑 ---

再次思考这个问题我发现了两个问题：

正如我已经说过的，某些版本的“ld”在创建“二进制”输出（而不是“PE”、“ELF”或使用的任何格式）时存在问题。

代替：

ld.exe --oformat binary -o file.bin c.o asm.o

您应该使用以下顺序来创建二进制文件：

ld.exe -o file.tmp c.o asm.o
objcopy -O binary file.tmp file.bin

这将创建一个名为“binary.tmp”的“.exe”文件；然后“objcopy”将从“.exe”文件创建原始数据。

第二个问题是链接本身：

“ld”采用类似“.exe”的文件格式——即使输出文件是二进制文件。这意味着...

...您甚至无法确定“main.o”的目标代码是否真的放在生成的目标代码的第一个地址。 “ld”也可以将“a()”的代码放在“main()”之前，甚至可以将“内部”代码放在“a()”和“main()”之前。
...寻址的工作方式略有不同，这意味着如果您做错了什么，将创建大量填充字节（可能在文件开头！）。

我看到的唯一可能性是创建一个“链接器脚本”（有时称为“链接器命令文件”）并在汇编器代码中创建一个特殊部分（因为我通常使用除“nasm”之外的另一个汇编器，我不知道如果这里的语法是正确的）：

[BITS 32]
GLOBAL _a
SECTION .entry
    jmp _main
SECTION .text
_a:
    jmp $

在链接描述文件中，您可以指定哪些部分以何种顺序出现。指定“.entry”是文件的第一部分，这样您就可以确定它是文件的第一条指令。

在链接描述文件中，您也可以说多个部分（例如“.entry”、“.text”和“.data”）应合并为一个部分。这很有用，因为 PE 文件中的节通常是 0x1000 字节对齐的！如果您不将多个部分合并为一个，则会在部分之间获得大量存根字节！

很遗憾，我不是链接器脚本方面的专家，因此我无法为您提供太多帮助。

使用“-Ttext”也有问题：

在 PE 文件中，节的实际地址计算为“图像基址”+“相对地址”。 “-Ttext”参数只会影响“相对地址”。因为第一部分的“相对地址”在 Windows 中通常固定为 0x1000，所以“-Ttext 0x2000”只会在第一部分的开头填充 0x1000 个存根字节。但是，您根本不会影响“.text”的起始地址 - 您只需在“.text”部分的开头填充存根字节，以便第一个有用字节位于 0x2000。（也许某些“ld”版本的行为不同。）

如果您希望文件的第一部分位于地址 0x100000，您应该在链接描述文件中使用等效的“-Ttext 0x1000”（如果使用链接描述文件，则不使用-Ttext）并定义“图片库”到0xFF000：

ld.exe -T linkerScript.ld --image-base 0xFF000 -o binary.tmp a.o main.o

“.text”部分的内存地址将是 0xFF000 + 0x1000 = 0x100000。

（而“objcopy”生成的二进制文件的第一个字节将是第一节的第一个字节——代表内存地址0x100000。）

【讨论】：

你能告诉我你的答案吗？
非常感谢您的回答。我真的认为没有人会回答，因为它不是一个著名的主题，而且周围还有其他类似的问题。
@HelderNovais：我编辑了我的答案 - 也许它会帮助你更多。
我得到了一个未定义的 main 引用。 "ld -o exec.e xe c.o asm.o asm.o:test.asm:(.entry+0x1): undefined reference to `main'"
顺便说一句，对我来说最好的解决方案是什么？