【发布时间】：2021-12-15 06:51:38
【问题描述】：
我正在尝试用 C 构建一个自定义内核，我想在屏幕上放置一个彩色像素。
我已经切换到保护模式并将VGA模式设置为0x13，所以我用C编写了一个函数，在屏幕右上角放置一个粉红色像素：
#include <stdint.h>
#define VGA_MODE 0x13
#define VRAM 0xA0000
#define MAX_HEIGHT 200
#define MAX_LENGTH 320
void PutPixel(uint8_t color, uint16_t x)
{
// Return if x greater than 320
if(x > MAX_LENGTH) return;
unsigned char* ptr = (unsigned char*) VRAM;
ptr += x;
*ptr = color;
return;
}
void KERNEL_MAIN()
{
PutPixel(5, 320);
return;
}
这段代码运行得非常好，直到我想在我的 PutPixel 函数中添加一个 y 偏移作为参数，以便在另一行上绘制一个像素：
#include <stdint.h>
#define VGA_MODE 0x13
#define VRAM 0xA0000
#define MAX_HEIGHT 200
#define MAX_LENGTH 320
void PutPixel(uint8_t color, uint16_t x, uint16_t y)
{
// Return if x greater than 320
if(x > MAX_LENGTH) return;
unsigned char* ptr = (unsigned char*) VRAM;
ptr += x;
*ptr = color;
return;
}
void KERNEL_MAIN()
{
PutPixel(5, 320, 1);
return;
}
即使我没有实际使用该参数，当我在 VirtualBox 中运行代码时，它也会立即崩溃，并且在 VirtualBox 调试器中出现以下错误：
dbgf event: DBGFSTOP (hyper)
File: VINF_EM_TRIPLE_FAULT
Line: 0
Function: <NULL>
eax=000a013e ebx=00007eae ecx=00000005 edx=00000005 esi=00000000 edi=0000fff0
eip=00000083 esp=0002ffac ebp=490002ff iopl=0 nv up di pl nz na pe nc
cs=0008 ds=0010 es=0010 fs=0010 gs=0010 ss=0010 eflags=00200002
0008:00000083 f0 53 Illegal opcode
VBoxDbg>
我可以得到一些帮助吗？
编辑：我发现堆栈被一个字节弄乱了，所以我 反汇编了函数调用，它看起来像这样：
%0000000000007ee7 55 push ebp
%0000000000007ee8 48 dec eax
%0000000000007ee9 89 e5 mov ebp, esp
%0000000000007eeb 48 dec eax
%0000000000007eec 83 ec 10 sub esp, byte 000000010h
%0000000000007eef 89 d0 mov eax, edx
%0000000000007ef1 44 inc esp ;???
%0000000000007ef2 89 c2 mov edx, eax
%0000000000007ef4 88 4d 10 mov byte [ebp+010h], cl
%0000000000007ef7 66 89 45 18 mov word [ebp+018h], ax
%0000000000007efb 89 d0 mov eax, edx
%0000000000007efd 66 89 45 20 mov word [ebp+020h], ax
%0000000000007f01 66 81 7d 18 40 01 cmp word [ebp+018h], word 00140h
%0000000000007f07 77 1c jnbe +01ch (000007f25h)
%0000000000007f09 48 dec eax
%0000000000007f0a c7 45 f8 00 00 0a 00 mov dword [ebp-008h], 0000a0000h
%0000000000007f11 0f b7 45 18 movzx eax, [ebp+018h]
%0000000000007f15 48 dec eax
%0000000000007f16 01 45 f8 add dword [ebp-008h], eax
%0000000000007f19 48 dec eax
%0000000000007f1a 8b 45 f8 mov eax, dword [ebp-008h]
%0000000000007f1d 0f b6 55 10 movzx edx, byte [ebp+010h]
%0000000000007f21 88 10 mov byte [eax], dl
%0000000000007f23 eb 01 jmp +001h (000007f26h)
%0000000000007f25 90 nop
%0000000000007f26 48 dec eax
%0000000000007f27 83 c4 10 add esp, byte 000000010h
%0000000000007f2a 5d pop ebp
%0000000000007f2b c3 retn
当我在 0x7ef1 处丢弃 inc esp 指令时，retn 会正确弹出返回地址，但为什么这条指令一开始就在那里？
【问题讨论】：
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尝试单步执行之前的代码。您正在执行非法指令；问题是你最初是如何到达那个地址的。 C 代码似乎没有任何问题，因此问题很可能与之前的初始化有关，或者可能与您的链接器配置有关。您需要显示错误实际所在的代码 - 最好是从引导开始的minimal reproducible example。
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特别是，在您调用
KERNEL_MAIN()的代码中，它返回后会做一些明智的事情吗？ -
某事试图将
f0 53作为指令执行。根据EIP(00000083) 的值，您似乎跟随错误指针进入实模式IVT 所在的空间。一些虚拟机 BIOS 使用f000:ff53作为未使用中断的向量，看起来您正在尝试执行该字节序列的一部分。很可能您在某处有某种堆栈损坏，但给定的代码不足以弄清楚是如何发生的。 -
您是否使用
stdcall或其他带有堆栈参数的被调用者弹出调用约定？如果是这样，调用者和被调用者在 args 的数量上存在分歧，将返回 ESP 指向调用者不期望的位置。 （这就是为什么使用这种调用约定的工具链用foo@4或任何指示它弹出多少字节的东西来装饰函数名，以获取链接错误而不是运行时错误是正常的，所以你不太可能有这个问题。）跨度> -
那个反汇编是 64 位代码。单字节
inc/dec指令被重新用作长模式下的 REX 前缀。所以你试图在 32 位模式下执行 64 位代码，显然它没有做正确的事情。您需要修复编译器选项来构建 32 位代码。 （或者，如果你的内核应该是 64 位的，那么在调用它之前切换到长模式。）
标签： c assembly x86 virtualbox