二.linux 0.11源码解析之环境搭建(windows linux两个平台)

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1 简介

linux 0.11是linus第一个正式发布的版本，代码量在1万行左右。包括进程的管理、内存管理、设备管理和文件管理。

linux的诞生和发展有5个不可缺少的支柱：

• UNIX最初的开放源代码版本为Linux提供了实现的基本原理和算法
• Richard Stallman的GNU计划为Linux系统提供了丰富且免费的各种实用工具
• POSIX标准的出现为Linux提供了实现与标准兼容系统的参考指南
• A.S.T的MINIX操作系统为Linux的诞生起到了不可忽略的参考
• Internet是Linux成长和壮大的必要环境

我也贴出来1981-1983年的dos源码下载地址，作为对比吧，看似linux源码在实现上晚来了10年吧。下载链接，同样也可以对比msdos 6.0源码，学学dos软件。

1.1 资源

一般的，会将资源文件等放在文章的最后，这里放在前面，方便以后继续扩充。

1.分析文档：参考链接
2.赵炯：参考链接
3.书籍：Linux内核完全注释(修正版v3.0) 赵炯 下载链接
4.linux旧版本源码：参考链接
5.gnu gcc编译器手册
6.80x86编程手册 下载链接
7.操作系统设计与实现(文件系统实现) 下载链接
8.链接器和加载器 下载链接
9.IA-32INTEL架构软件开发人员手册卷3：系统编程指南
10.Minix操作系统设计与实现 下载链接
11.Unix操作系统设计 下载链接

linus参考的书籍资源：
1.M.J.Bach的unix操作系统设计
2.John H.Crawford的programming the 80386
3.Andrew S.Tanenbaum的MINIX操作系统设计与实现的第1版

1.2 环境搭建

对于仿真软件，有VMware公司的VMware Workstation软件，Connectix公司的Virtual PC和开放源代码的Bochs。不过它们有一定的区别：

• Bochs仿真了X86的硬件环境(CPU指令)以及外围设备。
• VMware Workstation仿真了一些I/O功能，其他的部分则是在X86实时硬件上执行。
• Virtual PC仿真了X86的大部分指令，而其他部分则是采用虚拟技术实现。

1.2.1 bochs在linux下的环境搭建

bochs的网络链接地址为：链接
bochs的下载地址为：下载链接

闲扯一句，看到bochs这个模拟器，也可以去了解以下limbo模拟器。可以体会以下虚拟技术的强大。limbo的主要是用的qemu技术。

说一点简介：
Bochs是一个x86硬件平台的开源模拟器。它可以模拟各种硬件的配置。Bochs模拟的是整个PC平台，包括I/O设备、内存和BIOS。更为有趣的是，甚至可以不使用PC硬件来运行Bochs。事实上，它可以在任何编译运行Bochs的平台上模拟x86硬件。通过改变配置，可以指定使用的CPU(386、486或者586)，以及内存大小等。一句话，Bochs是电脑里的“PC”。根据需要，Bochs还可以模拟多台PC，此外，它甚至还有自己的电源按钮。

它支持模拟 Linux, DOS or Microsoft Windows。首先是由Kevin Lawton 编写。后面由该项目维护。

$ tar xzf bochs-2.6.9.tar.gz
$ cd bochs-2.6.9/
$ sudo ./configure -enable-debugger -enable-disasm

编译出错

提示的是，检查C++环境有问题。因为bochs使用的是C++编写的。

解决办法：

$ apt-get install g++

接着:

$ make

报错：

x11/xlib.h错误

解决办法：
缺少文件，这个是跟图形相关的。

建议首先更新一下源：

$ sudo apt-get update

然后使用：

$ sudo apt-get install xorg-dev

接着继续：

$ make
$ sudo make install

之后：

下载bootimage和rootimage文件
按照现在的角度来看，bootimage就是内核文件，而rootimage就是文件系统文件。

这两个文件的下载地址为：链接

下载：

1. bootimage-0.11-20040305
2. rootimage-0.11-20040305

上面两个文件，下载完成后，暂时保留，在Linux上暂时不用。我们用这个文件：bootroot-0.11。下载地址：链接

然后，需要做一个软盘镜像：

$ ./bximage

如下图所示：

bximage制作软盘-1

我们选择1，制作软盘。

制作软盘之后的全部步骤

这里我们使用的是a.img，输入的是c.img纯粹是做演示。

然后将bootroot-0.11内容放入软盘中，如下：

$ dd if=/home/wityuan/Downloads/bochs-2.6.9/bootroot-0.11 of=a.img

然后，编辑一个配置文件：

#megs:128
#模拟器的内存
romimage:file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest
vgaromimage:file=/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
floppya:1_44=a.img,status=inserted
boot:floppy 

使用的'#'是表示注释。文件保存为boch_cfg.txt

$ bochs -f bochs_cfg.txt

如下图：

bochs启动linux

选择6。

启动中linux。。。

这个时候，只需要在命令行中输入c即可。

linux-0.11运行起来

1.2.2 bochs在windows下的环境搭建

windows下的环境搭建，需要下载windows下的工具包，我这里下载的是Bochs-2.6.9.exe，下载地址链接为：下载链接。bootroot-0.11的下载链接：链接

将软件安装完成之后，我的目录如下：

bochs安装目录

这里面，做了两件事情：

1.将bootimage-0.11-20040305和rootimage-0.11-20040305放入该目录下
2.建立一个bochsrc_fd.bxrc文件

文件如下所示：

megs: 32
romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
vga: extension=vbe
floppya: 1_44=bootimage-0.11-20040305, status=inserted
boot: a
log: bochsout.txt
mouse: enabled=0

之后，就是运行程序了：

选择文件

需要点击load。

加载bochsrc_fd.bxrc

加载完成之后，点击start。

图形界面启动

接着点击软盘A

加载rootimage-0.11-20040305

上面是选择了rootimage-0.11-20040305，点击ok，即可。之后，在bochs界面回车。

最终启动，界面如下所示：

windows上启动Linux-0.11

2 源码分析

2.1 boot文件夹

包含了三个文件，分别为bootsect.s，head.s和setup.s。
setup.s设置了系统的硬件设备。head.s将IDT(中断向量表)，GDT(全局段描述表)和LDT(局部段描述表)的首地址装入相应的寄存器中，初始化处理器，设置好内存页面，最终调用init文件夹下的main()函数。