c - 全局变量始终初始化为零

Question

我一直在使用 this 编写操作系统教程。我在那个地方引导加载程序完成，C 用于编程(然后链接在一起......)。但这只是一个说明，我相信我遇到的问题与 gcc 有关。

我为操作系统构建了一个i386-elf 交叉编译器。一切正常，我可以执行我的代码一切正常。除了所有全局变量都初始化为零，虽然我提供了一个默认值。

int test_var = 1234;

// yes, void main() is correct (the boot-loader will call this)
void main() {} 

如果我用 GDB 调试这段代码，我得到:(gcc-7.1.0, target: i328-elf)

(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x1554: file src/kernel/main.c, line 11.
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 1, main () at src/kernel/main.c:11
11  void main() {
(gdb) p test_var
$1 = 0

如果我在我的本地机器上运行相同的代码(gcc-6.3.0，目标:x86_64)，它会打印1234。

我的问题是:我是否错误配置了 gcc，这是我的操作系统中的一个错误，这是一个已知问题吗？我找不到任何相关信息。

我的整个源代码:link我使用以下命令来编译我的东西:

# ...
i386-elf-gcc -g -ffreestanding -Iinclude/ -c src/kernel/main.c -o out/kernel/main.o
# ...
i386-elf-ld -e 0x1000 -Ttext 0x1000 -o out/kernel.elf out/kernel_entry.o out/kernel/main.o # some other stuff ...
i386-elf-objcopy -O binary out/kernel.elf out/kernel.bin
cat out/boot.bin out/kernel.bin > out/os.bin
qemu-system-i386 -drive "format=raw,file=out/os.bin"

编辑:作为@EugeneSh。在这里建议一些逻辑来确保它没有被删除:

#include <cpu/types.h>
#include <cpu/isr.h>

#include <kernel/print.h>

#include <driver/vga.h>

int test_var = 1234;

void main() {
  vga_text_init();

  switch (test_var) {
    case 1234: print("That's correct"); break;
    case 0: print("It's zero"); break;

    // I don't have a method like atoi() in place, I would use
    // GDB to get the value
    default: print("It's something else");
  }
}

遗憾的是它打印出It's zero

Answer 1

编译器永远不会将未初始化的全局变量清零，它的逻辑内置在加载器中，因此，当您为数据段分配内存时，它的大小也包含 bss 部分。因此，您必须使用数据段和 memset() 检查 bss 部分偏移量、对齐方式和大小，并将它们设置为“0”。

在编写操作系统时，可能所有库例程都不可用，因此最好使用汇编编写 memset() 函数。