熟悉实验环境

1、x86模拟器Bochs¹

Bochs is a highly portable open source IA-32 (x86) PC emulator written in C++, that runs on most popular platforms. It includes emulation of the Intel x86 CPU, common I/O devices, and a custom BIOS. Bochs can be compiled to emulate many different x86 CPUs, from early 386 to the most recent x86-64 Intel and AMD processors which may even not reached the market yet.

可以看到Boch可以模拟intel x86 CPU

在它模拟出的环境中可以运行 Linux、DOS 和各种版本的 Windows 等多种操作系统

2、操作系统Ubuntu

因为有些实验内容涉及到在自己改进的 Linux 0.11下，运行自己编的应用程序。被改进的功能都是高 版本 Linux 内核已经具有的，在其上确认自己编写的应用程序无误后，再用之测试自己改进的 Linux 0.11，可以更有信心些。

3、实验压缩包hit-oslab

文件结构:

.
..
└── bocks
|   	├── BIOS-bochs-latest
|       ├── bochs-dbg
|   	├── bochs-gdb
|   	├── bochsrc.bxrc
|   	├── bochsrc-gdb.bxrc
|       └── vgabios.bin
|
└── hdc
|   	└── umounted
└── Linux-0.11
|		└── boot
|		├── kernel
|		├── fs
|		├── lib
|		├── init				
|		├── mm
|		├── tools			
|		├── include
|		├── tags
|		└── Makefile
├── dbg-asm
├── dbg-c
├── gdb
├── gdb-cmd.txt
├── run
├── rungdb
└── mount-hdc

1. Image文件

   我们在宿主操作系统也就是ubuntu上对Linux 0.11进行开发，修改和编译。

   之后在Linux-0.11目录会生成一个Image的文件。（编译后的目标文件）

   
   

   该文件包含引导和所以内核的二进制代码。

   oslab 采用 bochs 模拟器加载这个 Image 文件，模拟执行 Linux 0.11，这样省却了重新启动计算机的麻烦。

2. bochs目录

   bochs目录是与bochs相关的执行文件、数据文件和配置文件

3. run 脚本

   run 是 运行bochs的脚本命令

   运行后bochs会自动在他的

   虚拟软驱——linux-0.11/Image

   虚拟硬盘——hdc-0.11.img

   在 0.11 下访问文件系统，访问的就是 hdc-0.11.img 文件内虚拟的文件系统。
   退出bochs之前现存盘，运行sync命令

4. hdc-0.11.img 文件

   文件的格式是 Minix 文件系统的镜像。Linux 所有版本都支持这种格式的文件系统

   所以可以在宿主系统上挂载该文件系统。达到宿主系统和Linux 0.11之间文件交换的效果

   其中包含的文件有：

   • Bash shell；
   • 一些基本的 Linux 命令、工具，比如 cp、rm、mv、tar；
   • vi 编辑器；
   • gcc 1.4 编译器，可用来编译标准 C 程序；
   • as86 和 ld86；
   • Linux 0.11 的源代码，可在 0.11 下编译，然后覆盖现有的二进制内核。

5. 编译

   make all(make 命令会自动跳过未被修改的文件 )

   如果重新编译没有效果可以试试删除中间文件: make clean && make all

6. 运行

   ./run

4、调试

1. 汇编级调试

   ./dbg-asm

2. C语言调试

   1. ./dbg-c

   2. ./rungdb(新开一个窗口)

      注意：启动的顺序不能交换，否则 gdb 无法连接。

5、文件交换

# 启动挂载脚本
$ cd ~/oslab
$ sudo ./mount-hdc

# 进入文件系统
$ cd ./mount-hdc/

# 读写完毕，卸载文件系统
$ cd ~/oslab
$ sudo umount hdc

Reference

[1] 哈尔滨工业大学.操作系统