操作系统实战：实验环境搭建、热门问题解答

本系列文章是极客时间《操作系统实战45讲》学习过程中的心得体会与问题汇总。

系列文章将会放入「操作系统实战」分类里。如果对你有帮助，欢迎关注我。

话不多说，进入正题。本文分为两个部分：一、实验环境搭建。二、前4节课遇到的问题与解答。

实验环境搭建

1. 一台电脑。电脑上装有Windows或MacOS系统。我用的是MacOS系统。
2. 虚拟机。我选择的是VMware Fusion 12（若是Windows，装个最新版VMware即可）。
3. Ubuntu/CentOS系统。我选择的是Ubuntu，作为虚拟机系统，用来实现自己的操作系统。

搭建过程

1. 安装好虚拟机软件VMware，基本都是点下一步，下一步，直到安装完成。

2. 从 这里 下载Ubuntu 20.04系统安装文件，是一个iso文件。

3. 在VMware里创建一个新的虚拟机，用来安装Ubuntu 20.04系统：

选择新建，后面的步骤比较简单，跟着提示做就可以了。

记得Ubuntu需要分配至少1G的内存，不然可能无法正常启动Ubuntu。

4. 安装完Ubuntu 20.04后，登录系统，在Ubuntu系统里安装工具（以后我们自己写的系统就叫HelloOS）：

# 按下 Control+Option+T 组合键打开一个终端（Windows下是 Control+Alt+T）
# 在终端里输入如下命令行，并按 回车，开始执行
# gcc是编译工具集，包含了C语言编译器等。nasm是Ubuntu下的汇编器。
sudo apt install -y gcc nasm

截图如下：

5. 克隆HelloOS的源代码并编译（下面的命令继续在Ubuntu终端里执行）：

sudo apt install -y git  # 安装git工具
git clone https://gitee.com/lmos/cosmos  # 克隆源代码
cd cosmos/lesson02/HelloOS/  # 进入源码目录
make  # 编译HelloOS内核文件HelloOS.bin
sudo cp HelloOS.bin /boot/HelloOS.bin  # 拷贝内核文件到grub的引导分区里

6. 添加grub启动项，用来启动我们的HelloOS：

# 编辑grub的配置文件
sudo vim /boot/grub/grub.cfg

# 在键盘上依次按下：
shift + g + o

# 把下面内容粘贴到文末
#### BEGIN HelloOS.bin ####
menuentry 'HelloOS' {
     
     insmod part_msdos #GRUB加载分区模块识别分区
     insmod ext2 #GRUB加载ext文件系统模块识别ext文件系统
     set root='hd0,msdos1' #注意boot目录挂载的分区，这是我机器上的情况
     multiboot2 /boot/HelloOS.bin #GRUB以multiboot2协议加载HelloOS.bin
     boot #GRUB启动HelloOS.bin
}
#### End /boot/HelloOS.bin ####

# 在键盘上依次按下，然后回车，添加的内容就保存好了：
esc + shift + ; + wq!

# 在终端重启系统，输入：
reboot

7. 重启Ubuntu系统后，在系统启动项菜单里选择 HelloOS（上下箭头选择HelloOS，然后按回车启动它）：

8. 启动成功后，如下图所示（HelloOS还没重启代码，要回到Ubuntu，直接重启虚拟机，选上图的第一项来启动）：

问题与解答

1、为什么没有出现引导菜单，让我选择HelloOS来启动？

首先，什么是引导菜单？请看上文步骤7中的截图。
答：这与grub的设置有关，菜单项可能隐藏了，按如下操作：

# 进入Ubuntu系统后，进入终端（还记得吗，可以按 Ctrl+Opt+T/Ctrl+Alt+T启动终端）
# 输入命令编辑grub配置文件
sudo vim /etc/default/grub

把红框的3行，修改成如下图所示（没有的行就加上）：

然后更新grub：

# 执行命令
sudo update-grub2

更新后，需要重新添加HelloOS的引导项到grub.cfg文件。见上文步骤6、步骤7。

2、重启选择HelloOS启动后显示 error: file `/boot/HelloOS.bin’ not found.

答：这与boot分区是否独立有关。重新进入Ubuntu系统，打开终端（步骤见上文），执行命令：df /boot /

如上，文件系统（Filesystem）一列，两行内容不一样，/boot在/dev/sda1，那就把/boot/grub/grub.cfg文件里的 multiboot2 /boot/HelloOS.bin 改成 multiboot2 /HelloOS.bin，保存文件。然后重启系统，选择HelloOS启动。

3、重启选择HelloOS启动后显示 error: disk `hd0,msdos2’ not found. 之类的错误

答：可能是在你的Ubuntu系统上，msdos2这个分区不存在。或者你用了gpt分区，如何查看？执行如下命令：

如果是gpt分区，那就修改grub.cfg文件，把 insmod part_msdos 改为 insmod part_gpt，保存文件。然后重启选HelloOS启动。

4、我用的是CentOS7，为什么没有成功？

答：基本步骤与Ubuntu一样，几乎无差别。但有的人开机遇到了黑屏，没有显示Hello OS!。还有的人，虚拟机显示了CPU禁止。我是这么做的：修改 grub.cfg 文件，把HelloOS启动项里的 multiboot2 改为 multiboot，保存文件。重启系统，再进入HelloOS看看。

5、选择HelloOS启动后黑屏？

答：如果使用uefi启动，并且是虚拟机，在虚拟机设置里把固件类型从UEFI改为传统BIOS，然后重试。

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