Linux 0.11内核编译和bochs上的实验环境的搭建

眉间皱痕 提交于 2019-11-27 06:46:18

    最近决定开始阅读Linux 0.11的源代码。
    学习Linux操作系统的核心概念最好的方法莫过于阅读源代码。而Linux当前最新的源代码包已经有70MB左右,代码十分庞大,要想深入阅读十分困难。而Linux早期的0.11版本虽然有诸多局限,但是具备了现代操作系统的完备功能,一些基本概念沿用到了当前版本,并且代码只有300KB,非常适合阅读。
    阅读源代码之前首先需要搭建实验环境,由于Linux 0.11的代码是二十年前编写的,当前版本的gcc编译器无法正常编译通过,因此需要首先将Linux 0.11源代码移植到gcc 4.3.4+,并在bochs虚拟机上搭建起了实验环境。
    一、Linux 0.11内核编译
    1、编译环境设置
    我的操作系统是:
    Linux ubuntu 2.6.32-32-generic #62-Ubuntu SMP i686 GNU/Linux
    安装gcc编译器,使用gcc -v确认gcc编译器的版本高于4.3.4
    安装编译工具:
    apt-get install build-essential
    安装该软件包:
    apt-get install bin86
    2、修改Makefile文件
    Linux 0.11内核源代码中基本上每个子目录都包含有一个Makefile,需要对每个Makefile进行如下修改:
    a)将gas替换为as,将gld替换为ld。现在gas和gld已经直接改名为as和ld了;
    b)去掉as的-c选项;
    c)去掉gcc的编译选项:-fcombine-regs和-mstring-insns
    d)去掉kernel子目录中Makefile的-O选项
    3、内存位置对齐语句align的修改
    在boot目录下的三个汇编程序中,align语句的使用方法已经改变。原来align后的数值是内存位置的幂次值,现在则需要直接给出起始地址的整数值,因此
    align 3
    要改成
    align 8
    4、修改嵌入宏汇编程序
    由于as的不断改进,现在不需要程序员人为指定寄存器了,因此需要把代码中的__asm__("ax")全部去掉。类似:"si", :"di", :"ax", :"cx");
    修改为
    :);
    5、程序变量在汇编语句中的引用表示
    将所有变量前的下划线去掉:
    .globl _idt, _gdt
    修改为:
    .globl idt, gdt
     6、修改copy_process函数
     在kernel子目录下的fork.c文件中,修改如下:
     *p = *current;    /* NOTE! this doesn't copy the supervisor stack */
     改为:
     memcpy(((struct task_struct *) p), ((struct task_struct *) current), sizeof(struct task_struct));
     也可以从我的github上下载已经修改好的源代码,连接是:https://github.com/mengli/TinyOS
     7、编译内核
     下载mengli-TinyOS-v0.0.1-0-g182166e.zip,解压,执行如下命令:
     cd mengli-TinyOS-v0.0.1-0-g182166e
     make
     编译完成之后会生成Linux kernel的image文件:linux-kernel-image-0.11,至此就完成了Linux 0.11的移植和编译工作。
    二、bochs上实验环境的搭建
    1、bochs的安装
    下载bochs 2.2.1的源码包,地址是:http://sourceforge.net/projects/bochs/files/bochs/2.2.1.tar.gz/download
    执行如下命令:
    tar xvfz bochs-2.2.1.tar.gz
    cd bochs-2.2.1
    ./configure
    编译bochs之前需要对源文件进行一点修改,不然会编译错误:
    删除iodev子目录下harddrv.h文件290行和295行的sparse_image_t::
    make
    make install
    2、bochs的设置
    我的bochs配置文件如下:
    #gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0
    romimage: file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000
    megs: 16
    vgaromimage: file=/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
    floppya: 1_44="linux-kernel-image-0.11", status=inserted
    ata0-master: type=disk, path="hdc-0.11-new.img", mode=flat, cylinders=410, heads=16, spt=38
    boot: a
    log: bochsout.txt
    vga_update_interval: 300000
    keyboard_serial_delay: 200
    keyboard_paste_delay: 100000
    private_colormap: enabled=0
    fullscreen: enabled=0
    screenmode: name="sample"
    i440fxsupport: enabled=0
    其中第一句是bochs调试选项,不进行内核调试时可以注释掉这一行。此外,hdc-0.11-new.img这个文件是系统启动后加载的根文件系统。
   
    这本书是赵炯博士编写的《Linux内核完全注释》一书所附带的。
    你可以从这里下载到该书:http://oldlinux.org/download/clk011c-2.0.1.pdf
    这里可以下载到已经编译好的kernel image和disk文件:http://www.oldlinux.org/Linux.old/bochs/
    3、运行bochs
    启动bochs虚拟机的命令是:bochs -f bochsrc-gdb.bxrc,其中-f选项用来指定配置文件。
    成功启动虚拟机的截图如下:

转载于:https://www.cnblogs.com/mengli/archive/2012/11/20/2778448.html

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