在本章中，我们将把上一章创建的独立可执行程序编译到内核中，并与bootloader链接，成为一个可以被qemu加载的bootimage。为此，我们将介绍： 　　

　　使用目标三元组描述目标操作系统。使用cargo xbuild和目标三元组.编译内核，将内核和bootloader链接到bootimage.修改_start，以便它可以做一些简单的堆栈初始化。目标三元组： 　　

　　Cargo在编译内核时可以使用- target target triple来支持不同的系统。包括：cpu架构、供应商、操作系统和ABI。 　　

　　因为我们正在编写我们自己的操作系统，所有当前的target triple都不适用。幸运的是，rust允许我们用目标三元组文档定义自己的JSON。首先，让我们看看目标三元组'sx86_64-unknown-linux-gnu的文件： 　　

　　{ ' llvm-target ' : ' x86 _ 64-unknown-Linux-GNU '，' data-layout ' : ' e-m : e-I 64:64-f 803:128-n 83:32:64-S128 '，' arch': 'x86_64 '，' target-endian': 'little '，' target-pointer-width ' 338 　　

　　//in riscv 32-xy _ OS . JSON { ' llvm-target ' : ' riscv 32 '，' data-layout ' : ' e-m :32:32-I 64:64-n32-S128 '，' target-endian': 'little '，' target-pointer-width': '32 '，' target-c-int-width': '32在这里，只解释前置链接参数： 　　

　　pre-link-args ' 3360 { ' LD . lld ' 3360 '-tsrc/boot/linker.ld ' }，这里需要用到指定的链接器，这里也直接给出了linker . LD的实现。请创建您自己的JSON文件： 　　

/* Copy from bbl-ucore : https://ring00.github.io/bbl-ucore *//* Simple linker script for the ucore kernel. See the GNU ld 'info' manual ("info ld") to learn the syntax. */OUTPUT_ARCH(riscv)ENTRY(_start)BASE_ADDRESS = 0xC0020000;SECTIONS{ . = 0xC0000000; .boot : { KEEP(*(.text.boot)) } /* Load the kernel at this address: "." means the current address */ . = BASE_ADDRESS; start = .; .text : { stext = .; *(.text.entry) *(.text .text.*) . = ALIGN(4K); etext = .; } .rodata : { srodata = .; *(.rodata .rodata.*) . = ALIGN(4K); erodata = .; } .data : { sdata = .; *(.data .data.*) edata = .; } .stack : { *(.bss.stack) } .bss : { sbss = .; *(.bss .bss.*) ebss = .; } PROVIDE(end = .);}运行 cargo build --target riscv32-xy_os.json ，发现编译失败了：

error: can't find crate for `core`错误的原因是：no_std 的上下文隐式地链接到 core 库 。 core 库 包含基础的 Rust 类型，如 Result、Option 和迭代器等。core 库 只支持原生的 目标三元组 ，而我们在编写 os 时使用的是自定义的 目标三元组 。

如果我们想为其他系统编译代码，我们需要为这些系统重新编译整个 core 库 。这就是为什么我们需要 cargo xbuild 。

Cargo xbuild这个工具封装了 cargo build。同时，它将自动交叉编译 core 库 和一些 编译器内建库(compiler built-in libraries) 。我们可以用下面的命令安装它：

cargo install cargo-xbuild现在运行 cargo xbuild --target riscv32-xy_os.json ，我们的内核已经可以正确编译了。接下来的任务就是将他和 bootloader 链接，得到可以被 qemu 加载的 os 。

创建引导映象(Bootimage)编写一个 bootloader 并将其与内核链接成 引导映像 并不是一个简单的事情，所以我们直接使用已有的 bootloader ：

下载 并将其中名为 related items in lab2 的文件夹中的两个子文件夹拷贝至 Cargo.toml 的同级目录下。

有了 bootloader ，那么只需要将其与我们的内核链接就可以了。这里我们需要使用到 riscv-pk 中的 configure 。为了以后能够方便的进行编译链接，我们需要编写一个 Makefile 文件（与 Cargo.toml 位于同级目录）:

target := riscv32-xy_osbbl_path := $(abspath riscv-pk)mode := debugkernel := target/$(target)/$(mode)/xy_osbin := target/$(target)/$(mode)/kernel.bin.PHONY: all clean run build asm qemu kernelall: kernel$(bin): kernel mkdir -p target/$(target)/bbl && \ cd target/$(target)/bbl && \ $(bbl_path)/configure \ --with-arch=rv32imac \ --disable-fp-emulation \ --host=riscv64-unknown-elf \ --with-payload=$(abspath $(kernel)) && \ make -j32 && \ cp bbl $(abspath $@)build: $(bin)run: build qemukernel: @cargo xbuild --target riscv32-xy_os.jsonasm: @riscv64-unknown-elf-objdump -d $(kernel) | lessqemu: qemu-system-riscv32 -kernel $(bin) -nographic -machine virtdocker: sudo docker run -it --mount type=bind,source=$(shell pwd)/..,destination=/mnt panqinglin/rust_riscv bash未安装 Prebuilt RISCV GCC Toolchain 会导致编译错误，请参考 how to use "Prebuilt RISCV GCC Toolchain" 下载使用；

执行 make kernel 生成的 kernel.bin 就是我们需要的 可以被 qemu 加载的 os 。执行 make run ：

> make run...qemu-system-riscv32 -kernel target/riscv32-xy_os/debug/kernel.bin -nographic -machine virtbbl loader至此，我们的 最小内核 已经“成功”跑起来了！！！吗？？？

Hello World!我们将用最简单的方法来验证 os 是否已经正确的被加载了：打印 Hello World! ：

#! // don't link the Rust standard library#! // disable all Rust-level entry pointsuse core::panic::PanicInfo;use bbl::sbi;#fn panic(_info: &PanicInfo) -> ! { loop {}}static HELLO: & = b"Hello World!";#pub extern "C" fn main() -> ! { for &c in HELLO { sbi::console_putchar(c as usize); } loop {}}bbl::sbi 是 依赖项目 中已经完成的库，可以使用 sbi::console_putchar(usize) 打印一个 ASCII 字符 。使用前需要在 Cargo.toml 中添加对其的依赖：

bbl = { path = "crate/bbl" }编译运行！很遗憾的发现，这位“新生儿”还没有学会说话（屏幕并没有显示 Hello World!）。还记得上一章的 _start 吗？

“你已经是一个成熟的 _start 了，需要学会自己设置堆栈。”“我不是，我没有，别瞎说！”一个 成熟的 _start 需要能够设置一些简单的堆栈信息，然后跳转至 main 函数。所以我们需要使用 汇编语言 重写 _start 。在 src/boot 中创建 entry.asm ：

.section .text.entry .globl _start_start: add t0, a0, 1 slli t0, t0, 16 lui sp, %hi(bootstack) addi sp, sp, %lo(bootstack) add sp, sp, t0 call rust_main .section .bss.stack .align 12 #PGSHIFT .global bootstackbootstack: .space 4096 * 16 * 8 .global bootstacktopbootstacktop:然后在 main.rs 中通过 global_asm 引入 _start ，并实现 rust_main 。现在 main.rs 应该长成这样：

#! // don't link the Rust standard library#! // disable all Rust-level entry points#!use core::panic::PanicInfo;use bbl::sbi;global_asm!(include_str!("boot/entry.asm"));#fn panic(_info: &PanicInfo) -> ! { loop {}}static HELLO: & = b"Hello World!";#pub extern "C" fn rust_main() -> ! { for &c in HELLO { sbi::console_putchar(c as usize); } loop {}}#pub extern fn abort() { panic!("abort!");}#! 使得我们能够使用 global_asm!(include_str!("boot/entry.asm")); 引入外部汇编代码。 entry.asm 中的 call rust_main 告诉我们，需要在 rust_main 中进行打印 Hello World! 的工作。所以修改函数名为 rust_main 。最下方的 abort() 并无意义，只是为了避免一个 error ，参见 rust lld: error: undefined symbol: abort 。

那么，接下来，就是见证奇迹的时刻：

> make run...qemu-system-riscv32 -kernel target/riscv32-xy_os/debug/kernel.bin -nographic -machine virtbbl loaderHello World!以后若无特殊说明，编译运行的命令就是make run

预告最黑暗的日子已经过去，我们已经完成了一个可以正常运行的 最小内核 ！下一章我们将在此基础上，实现 rust 中最经典的宏： println! ，以便于后续的调试输出。