asm()符号链接问题

最近在阅读并实操<<一个64位操作系统的设计与实现>>中,其中在4-11程序中, task.h 和 task.c 有那么几行代码:

c
// task.h
#define switch_to(prev,next)			\
do{							\
	__asm__ __volatile__ (	"pushq	%%rbp	\n\t"	\
				"pushq	%%rax	\n\t"	\
				"movq	%%rsp,	%0	\n\t"	\
				"movq	%2,	%%rsp	\n\t"	\
				"leaq	1f(%%rip),	%%rax	\n\t"	\
				"movq	%%rax,	%1	\n\t"	\
				"pushq	%3		\n\t"	\
				"jmp	__switch_to	\n\t"	\
				"1:	\n\t"	\
				"popq	%%rax	\n\t"	\
				"popq	%%rbp	\n\t"	\
				:"=m"(prev->thread->rsp),"=m"(prev->thread->rip)		\
				:"m"(next->thread->rsp),"m"(next->thread->rip),"D"(prev),"S"(next)	\
				:"memory"		\
				);			\
}while(0)

// task.c
inline void __switch_to(struct task_struct *prev,struct task_struct *next)
{

	init_tss[0].rsp0 = next->thread->rsp0;

	set_tss64(init_tss[0].rsp0, init_tss[0].rsp1, init_tss[0].rsp2, init_tss[0].ist1, init_tss[0].ist2, init_tss[0].ist3, init_tss[0].ist4, init_tss[0].ist5, init_tss[0].ist6, init_tss[0].ist7);

	__asm__ __volatile__("movq	%%fs,	%0 \n\t":"=a"(prev->thread->fs));
	__asm__ __volatile__("movq	%%gs,	%0 \n\t":"=a"(prev->thread->gs));

	__asm__ __volatile__("movq	%0,	%%fs \n\t"::"a"(next->thread->fs));
	__asm__ __volatile__("movq	%0,	%%gs \n\t"::"a"(next->thread->gs));

	color_printk(WHITE,BLACK,"prev->thread->rsp0:%#018lx\n",prev->thread->rsp0);
	color_printk(WHITE,BLACK,"next->thread->rsp0:%#018lx\n",next->thread->rsp0);
}

在这里,作者编写了一个用于进行进程切换的程序,这里的逻辑是: 当内核试图进行进程切换时,最终会通过两个PCB块来交互,可以看作是两个进程的内核栈空间的交换.首先将需要的寄存器存到当前内核栈中,然后切换内核栈,在另一个栈中,在__switch_to中使用ret指令来实现rip的转移.如果按照C语言编译的思路来想,这里生成的obj文件应该能够识别出__switch_to符号.

看起来没什么问题,但是在GCC编译的过程中,总是出现

task.c:(.text+0xc07): undefined reference to `__switch_to'
task.c:(.text+0xc07): relocation truncated to fit: R_X86_64_PLT32 against undefined symbol `__switch_to'

这里,真正的问题在于,__switch_to在编写过程中被inline了,这就导致在obj文件中,实际上不会导出其符号,在我这个版本的GCC中,好像是内联汇编（__asm）里的符号在编译阶段不会被“解析”成地址，只会被记录成未解析符号，最终由链接器来解决,这就导致这个程序无法通过链接器完成可执行文件的生成.

asm()的符号地址问题

同样是在4-11的程序中:

c

extern void kernel_thread_func(void);
__asm__ (
"kernel_thread_func:	\n\t"
"	popq	%r15	\n\t"
"	popq	%r14	\n\t"	
"	popq	%r13	\n\t"	
"	popq	%r12	\n\t"	
"	popq	%r11	\n\t"	
"	popq	%r10	\n\t"	
"	popq	%r9	\n\t"	
"	popq	%r8	\n\t"	
"	popq	%rbx	\n\t"	
"	popq	%rcx	\n\t"	
"	popq	%rdx	\n\t"	
"	popq	%rsi	\n\t"	
"	popq	%rdi	\n\t"	
"	popq	%rbp	\n\t"	
"	popq	%rax	\n\t"	
"	movq	%rax,	%ds	\n\t"
"	popq	%rax		\n\t"
"	movq	%rax,	%es	\n\t"
"	popq	%rax		\n\t"
"	addq	$0x38,	%rsp	\n\t"
/////////////////////////////////
"	movq	%rdx,	%rdi	\n\t"
"	callq	*%rbx		\n\t"
"	movq	%rax,	%rdi	\n\t"
"	callq	do_exit		\n\t"
);

这里的代码是:在内核创建新线程时，从调度器切换到这个函数后，恢复线程上下文寄存器，调用目标函数（线程主函数），然后安全退出线程。

但是在实际运行的过程中,总是出现#13 GP,一般保护性错误,通过排查发现,这个kernel_thread_func的地址十分奇怪0x00118000FFFF8000. 和.text不在一个地方.初步认为是asm()不属于任何一个函数导致的.(希望有人能解答吧QAQ)

所以说,在C语言的编写时,一定要让asm()在函数的内部,碰到这种情况,建议直接用.S代码来表示.