《Orange'S:一个操作系统的实现》学习笔记（1）—— 环境搭建与系统内核的实现

    作为一名刚上完操作系统理论课的大学萌新，真正操作系统的实现无疑是最棒的实践，这本书通过不断地向一个操作系统的基本内核中补充与完善，最终实现一个较为完整的操作系统，这将是一次非常有分量的尝试。话不多说，快快出发：

     1. 笔者的开发环境是ubuntu 14.04LTS（因为更高版本的无法安装vmware12的vmtool），而由于涉及大量的命令行和汇编，为了方便起见，linux也是本书作者较推荐的系统。

     2. 开发环境配置主要步骤：

• 首先，安装虚拟机Bochs:
  • 安装C++的编译环境
  •  sudo apt-get install build-essential
  • 图形界面支持
  • sudo apt-get install xorg-dev
  • 安装bison  C、C++语法分析器
  • sudo apt-get install bison
  • 安装libgtk2.0-dev依赖包
  • sudo apt-get install libgtk2.0-dev
  • 最后到bochs官网http://bochs.sourceforge.net/下载bochs，解压并安装以下以2.6.1为例
    •  tar vxzf bochs-2.6.1.tar.gz
    • cd bochs-2.6.1
    • ./configure --enable-debugger --enable-disasm
    • make
    • sudo make install
• 之后，使用bochs中的工具bximage生成虚拟软盘name.img,置于虚拟机下(命令行中输入bximage后根据提示选择即可，注意：生成的是floppy disk,大小选择为默认值)
• 最后，由于bochs没有默认的配置文件，所以需要在与软盘相同目录下新建配置文件bochsrc, 以下为实例:       

 

###############################################################
# Configuration file for Bochs
###############################################################
# how much memory the emulated machine will have
megs: 32
# filename of ROM images
romimage: file=/usr/share/bochs/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=/usr/share/vgabios/vgabios.bin
##此处为指定的BIOS和VGA BIOS的真实路径，每个人的不一定相同
# what disk images will be used 
floppya: 1_44=a.img, status=inserted
# choose the boot disk.
boot: floppy
# where do we send log messages?
log: bochsout.txt
# disable the mouse
mouse: enabled=0
# enable key mapping, using US layout as default.
keyboard_mapping: enabled=1, map=/usr/share/bochs/keymaps/x11-pc-us.map
##键盘映射文件同上，需要自己确认
##（*keyboard_mapping在较高版本的bochs下被keyboard取代,改为
## keyboard: keymap=/usr/share/bochs/keymaps/x11-pc-us.map）

 

 至此，开发环境已经基本部署成功。

3. 踏出第一步：

新建汇编源代码文件boot.asm：

org    07c00h            ; 告诉编译器程序加载到7c00处
    mov    ax, cs
    mov    ds, ax
    mov    es, ax
    call    DispStr            ; 调用显示字符串例程
    jmp    $            ; 无限循环
DispStr:
    mov    ax, BootMessage
    mov    bp, ax            ; ES:BP = 串地址
    mov    cx, 16            ; CX = 串长度
    mov    ax, 01301h        ; AH = 13,  AL = 01h
    mov    bx, 000ch        ; 页号为0(BH = 0) 黑底红字(BL = 0Ch,高亮)
    mov    dl, 0
    int    10h            ; 10h 号中断
    ret
BootMessage:        db    "Hello, OS world!"
times     510-($-$$)    db    0    ; 填充剩下的空间，使生成的二进制代码恰好为512字节
dw     0xaa55                ; 结束标志

这段代码被写到软盘的第一个扇区（0柱面，0磁道，1扇区）并补足512个字节，该扇区在BIOS寻找启动盘时首先被检测为引导扇区，于是BIOS将这个扇区的数据加载到0000：7c00处，并将控制权交给其中的控制代码。而这段代码所执行的是输出一个字符串“Hello, OS world!”。

之后用NASM编译代码,输出boot.bin

nasm boot.asm -o boot.bin

至此可以在bochs中测试了，显示如下结果：