c++ - 编译的Elf二进制文件太大

Question

long *video_memory = (long *)0xB8000;

int main() {
    // long *video_memory = (long *)0xB8000;
    *video_memory = 0x5050505050505050;
    return 0;
}

为什么上面的C代码在链接时会创建一个 2Mb 二进制文件？
如果我注释全局变量而取消注释本地变量，则它起作用(该文件只有几个字节)。
这是我链接/ [交叉]编译它的方式:

x86_64-elf-gcc -m64 -ffreestanding -nostdlib -mno-red-zone -c kernel.c -o bin/kernel.o
objcopy --remove-section .eh_frame bin/kernel.o
x86_64-elf-ld --oformat binary -Ttext 0x8000 bin/kernel_entry.o bin/kernel.o -o bin/kernel.bin
#  kernel.bin is now 2Mb

Answer 1

问题是链接器由于x86_64 ABI中的错误而具有2MB的可笑max-page-size，最终导致在各个位置产生2MB对齐要求。通常，它将文本和数据段放置在文件的同一部分中，目的是将其映射两次，但是只有像ELF这样的合理二进制格式才能表示它；如果使用原始二进制文件，则实现对齐的唯一方法是将近2MB的间隙。
正确的解决方法是在链接命令行上使用max-page-size(实际的硬件页面大小/内存保护的粒度)覆盖可笑的默认-z max-page-size=4096。如果您使用编译器驱动程序而不是直接调用ld，则为-Wl,-z,max-page-size=4096。每当您使用会导致出现相同问题的强化选项时，现代的托管工具链都会为您完成此任务，但显然裸机仍然没有。
您可能还考虑使用可以为内核加载ELF而不是原始二进制文件的引导加载程序。 ELF加载程序易于编写，并让您做一些有用的事情，例如通过两次映射(在裸机级别，只需加载/复制)同一页两次来避免浪费的空间，在图像标题控制的位置设置入口点，而不是在 bootstrap 等中进行了硬编码。如果愿意，您甚至可以通过这种方式使内核独立于位置。