بیئر میٹل رسٹ بوٹ لوڈر میں اسٹیک پوائنٹر کو ترتیب دینا

ننگی دھاتی زنگ میں اسٹیک پوائنٹر کنفیگریشن کے ساتھ شروع کرنا

بوٹ لوڈر اور آپریٹنگ سسٹم تیار کرتے وقت زنگ خاص مشکلات پیش کرتا ہے، خاص طور پر جب اسٹیک پوائنٹر کنفیگریشن جیسی کم سطح کی تفصیلات کو ہینڈل کرنا۔ بوٹ لوڈر کے کام کرنے اور ننگے دھاتی ماحول میں مستحکم رہنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ اسٹیک پوائنٹر کو مناسب طریقے سے سیٹ کیا جائے۔

اس پوسٹ میں، ہم زنگ میں بنائے گئے x86 بوٹ لوڈر میں اسٹیک پوائنٹر سیٹ کرنے کے لیے ان لائن اسمبلی کو استعمال کرتے ہوئے دیکھتے ہیں۔ ہم غیر متعینہ رویے کے ساتھ ممکنہ مسائل پر جائیں گے، مقامی متغیرات کو مرتب کرنے والے کے ذریعے کیسے ہینڈل کیا جاتا ہے، اور مختلف Rust-compliant compilers میں ایک مستقل کنفیگریشن کیسے ترتیب دی جاتی ہے۔

زنگ پر مبنی x86 بوٹ لوڈر میں اسٹیک پوائنٹر کو ترتیب دینا

ان لائن اسمبلی کے ساتھ مورچا

#![no_std]
#![no_main]
#[no_mangle]
fn entry() -> ! {
    // Set the stack pointer to 0x7c00
    unsafe {
        core::arch::asm!(
            "mov sp, 0x7c00",
            options(nostack)
        );
    }
    // Define local variables
    let bootloader_variable_1 = 42;
    let bootloader_variable_2 = 84;
    // Your bootloader logic here
    loop {}
}

زنگ بوٹ لوڈر میں مستحکم اسٹیک پوائنٹرز کو برقرار رکھنا

مورچا انضمام کے ساتھ اسمبلی

global _start
section .text
_start:
    cli                 ; Clear interrupts
    mov sp, 0x7c00      ; Set stack pointer
    call rust_entry     ; Call Rust entry point
section .data
section .bss
extern rust_entry

ان لائن اسمبلی کا استعمال کرتے ہوئے زنگ میں اسٹیک پوائنٹر کو کیسے سیٹ کریں۔

کمپائلر ہدایات اور ان لائن اسمبلی کے ساتھ مورچا

#![no_std]
#![no_main]
#[no_mangle]
fn entry() -> ! {
    unsafe {
        asm!(
            "mov sp, 0x7c00",
            options(noreturn)
        );
    }
    let _var1 = 123;
    let _var2 = 456;
    loop {}
}

ننگی دھاتی زنگ میں مزید جدید اسٹیک پوائنٹر کنفیگریشن کے تحفظات

یہ سمجھنا ضروری ہے کہ کمپائلر اسٹیک ایلوکیشن کو کیسے ہینڈل کرتا ہے جب کہ Rust میں ننگے میٹل بوٹ لوڈر بناتے ہوئے عام طور پر، رسٹ کمپائلر کو اسٹیک کو ایک خاص طریقے سے ترتیب دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کسی بھی تغیر کے نتیجے میں غیر متعینہ سلوک ہو سکتا ہے۔ اس بات کو یقینی بنانا کہ کسی بھی مقامی متغیر کو مختص کرنے سے پہلے اسٹیک پوائنٹر کو مناسب طریقے سے سیٹ کیا گیا ہے ایک اہم قدم ہے۔ ایسا کرنے سے، ممکنہ مسائل جو مرتب کرنے والے کے آفسیٹ پر متغیرات رکھنے سے پیدا ہو سکتے ہیں جو اسٹیک پوائنٹر کو دستی طور پر تبدیل کرنے پر غلط ہو جاتے ہیں۔ یہ خاص طور پر ایسے حالات میں مشکل ہو سکتا ہے جہاں معیاری لائبریری دستیاب نہ ہو اور منٹ کے پہلوؤں پر قطعی کنٹرول کی ضرورت ہو۔

مداخلتوں کو کس طرح سنبھالا جاتا ہے اور وہ اسٹیک مینجمنٹ کو کس طرح متاثر کرتے ہیں وہ ایک اور اہم عنصر ہے جس کو مدنظر رکھا جائے۔ کا استعمال کرتے ہوئے ہدایات، مداخلت اکثر بوٹ لوڈر کے ابتدائی مراحل میں غیر فعال کر دی جاتی ہے۔ یہ اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ کوئی بھی بیرونی ایونٹ اسٹیک سیٹ اپ یا بوٹ لوڈر کوڈ کے ابتدائی نفاذ میں مداخلت نہیں کرے گا۔ بعد میں طریقہ کار میں، اگرچہ، رکاوٹوں کو احتیاط سے فعال کیا جانا چاہیے۔ رکاوٹوں پر کارروائی کرتے وقت، اسٹیک فریم بدعنوانی کو روکنے کے لیے مناسب اسٹیک پوائنٹر شروع کرنا ضروری ہے۔ آپ ان عوامل کو احتیاط سے کنٹرول کرکے بیرونی اسمبلی فائلوں کی ضرورت کے بغیر بھی زنگ میں ایک مضبوط اور قابل اعتماد بوٹ لوڈر ماحول بنا سکتے ہیں۔

1. زنگ میں، کیا کرتا ہے مطلب
2. یہ معیاری لائبریری کو بند کر دیتا ہے، جو نیچے آپریٹنگ سسٹم کے بغیر حالات میں ننگی دھات کی پروگرامنگ کے لیے ضروری ہے۔
3. بوٹ لوڈر کیوں استعمال کرے گا۔ ?
4. یہ پہلے سے طے شدہ طور پر مین فنکشن کی جگہ کسٹم انٹری پوائنٹ کی تعریف کو فعال کرکے کم سطحی پروگرامنگ کو قابل بناتا ہے۔
5. کیا کرتا ہے پورا کرنے کے لئے خدمت کرتے ہیں؟
6. یہ رسٹ کمپائلر کو اس کے نام کا غلط تلفظ کرنے سے روک کر اسمبلی کوڈ سے فنکشن کو قابل کال بناتا ہے۔
7. کیا کردار کرتا ہے۔ اسٹیک پوائنٹر کی ترتیب میں کھیلیں؟
8. زنگ اب اسمبلی کوڈ کو براہ راست سرایت کر سکتا ہے، جس سے اسے اسٹیک پوائنٹر سیٹ کرنے کے لیے درکار نچلے درجے کا کنٹرول ملتا ہے۔
9. کیا کردار کرتا ہے۔ ان لائن اسمبلی میں کھیلیں؟
10. تنازعات سے بچنے کے لیے، یہ کمپائلر کو مطلع کرتا ہے کہ اسمبلی کوڈ اسٹیک کو استعمال یا تبدیل نہیں کرتا ہے۔
11. بوٹ لوڈرز کیوں ملازم کرتے ہیں ہدایت؟
12. اس بات کی ضمانت دینے کے لیے کہ پہلا بوٹ کوڈ بغیر کسی رکاوٹ کے چلتا ہے، یہ مداخلت والے جھنڈے کو صاف کرتا ہے۔
13. کیا کرتا ہے کرتے ہیں
14. یہ ایک ننگے دھاتی ماحول میں اسٹیک بنانے کے لیے ضروری ہے کیونکہ یہ اسٹیک پوائنٹر کو دیئے گئے پتے پر سیٹ کرتا ہے۔
15. لامتناہی لوپ کا استعمال کیا ہے؟ ایک بوٹ لوڈر میں؟
16. یہ بوٹ لوڈر کو ہمیشہ کے لیے چلاتے ہوئے پروگرام کو اچانک ختم ہونے سے روکنے میں مدد کرتا ہے۔
17. اسمبلی انضمام کو کس طرح استعمال کرتا ہے۔ مطلوبہ لفظ؟
18. یہ اسمبلی اور رسٹ کوڈ کے درمیان کالوں کو متغیرات یا فنکشنز کا اعلان کرکے آسان بناتا ہے جن کا کہیں اور اعلان کیا جاتا ہے۔

ننگی دھاتی زنگ والے بوٹ لوڈر میں، استحکام کی ضمانت دینے اور غیر متعینہ رویے سے بچنے کے لیے اسٹیک پوائنٹر کو درست طریقے سے ترتیب دینا ضروری ہے۔ کے ساتھ اور بہترین طریقوں کی پابندی، بوٹ لوڈرز قابل اعتماد طریقے سے ڈویلپرز کے ذریعے بنائے جا سکتے ہیں اور مختلف منظرناموں میں مستقل طور پر کام کر سکتے ہیں۔ اسٹیک مینجمنٹ کے موثر نفاذ کے لیے تفصیل پر گہری توجہ کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر جب بات رکاوٹوں کو بند کرنے اور ابتدائی اقدار کو قائم کرنے کی ہو۔ Rust میں قابل اعتماد اور موثر بوٹ لوڈر سیٹ اپ بنانے کی امید رکھنے والے ڈویلپرز کے لیے، پیش کردہ مثالیں ایک اچھا نقطہ آغاز فراہم کرتی ہیں۔