实现一个操作系统系列1-《操作系统真象还原》环境搭建
- 第1章 环境部署
- 安装 Bochs
- 配置 bochs
相信很多读者都是在校大学生或者一名应用层开发工程师，那么你可能就会问，我又不从事底层开发，以后也很大概率接触不到操作系统内核的知识，有必要深入学习操作系统吗？
答案当然是肯定的，操作系统是所有软件的基础，所有的上层软件都要依赖于操作系统提供各种运行机制。如果仔细观察身边的技术大牛，他们的基本功都是非常扎实，这对他们的技术成长是非常有帮助的。
此外，如果你的简历上说你自己手写了一个操作系统，这必定能给面试官留下很大的加分印象。
第1章 环境部署
首先需要准备一个虚拟机软件（VMWare 或者 VirtualBox），然后就是 linux 操作系统，具体的安装教程可以自行网上搜索。
我这里选择的开发环境是 VMWare + Ubuntu 18.4 + bochs-2.6.2
安装 Bochs
- 下载 bochs-2.6.2.tar.gz
下载地址: https://sourceforge.net/projects/bochs/files/bochs/2.6.2/bochs-2.6.2.tar.gz/download
- 解压 (我把 bochs-2.6.2.tar.gz 放在
/home/book/bochsken目录下)
下载完解压之后，cd 到 bochs-2.6.2
- 通过 configure，make，make install 进行安装。
首先是 configure
下面第二行更改成自己的目录，注意
\前面有一个空格，\后面不能有空格
./configure \
--prefix=/home/book/bochsken \
--enable-debugger \
--enable-disasm \
--enable-iodebug \
--enable-x86-debugger \
--with-x \
--with-x11
configure 之后执行 make
在编译过程中可能会报错，大家根据自己遇到的错误利用搜索工具解决，我这里列出我遇到的问题以及解决方案
报错 1
cd gui && \
make libgui.a
make[1]: Entering directory '/home/book/bochsken/bochs-2.6.2/gui'
g++ -c -I.. -I./.. -I../iodev -I./../iodev -I../instrument/stubs -I./../instrument/stubs -g -O2 -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGE_FILES gtk_enh_dbg_osdep.cc -o gtk_enh_dbg_osdep.o
gtk_enh_dbg_osdep.cc:20:10: fatal error: gtk/gtk.h: No such file or directory
#include
^~~~~~~~~~~
compilation terminated.
Makefile:104: recipe for target 'gtk_enh_dbg_osdep.o' failed
make[1]: *** [gtk_enh_dbg_osdep.o] Error 1
make[1]: Leaving directory '/home/book/bochsken/bochs-2.6.2/gui'
Makefile:323: recipe for target 'gui/libgui.a' failed
make: *** [gui/libgui.a] Error 2
解决方法
sudo apt-get install xorg-dev
# 这里如果出现：E: Unmet dependencies. Try 'apt --fix-broken install' with no packages (or specify a solution).
报错 2
根据问题提示信息，是由于所依赖的包 linux-image-4.10.0-35-generic 并没有被正确安装导致。linux-image-x.x.x 是内核文件，从提示信息上看，应该是升级过程中断导致的问题。查看内核当前版本信息发现当前运行的版本为 4.18.0-15-generic。确实与提示的内核信息不一致，确认了问题所在。
book@100ask:~/bochsken$ uname -r
4.18.0-15-generic
解决方案
根据提示信息，运行 apt-get -f install 来修复问题
接下来我们执行修复命令，并重新执行更新和升级，确保完整修复问题。
sudo apt-get install libgtk2.0-dev
sudo apt --fix-broken install
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo make dist-clean 一定要清除干净
报错 3
通过上面一系列修复后执行 make 又有新的问题，解决方案可 参考
/usr/bin/ld: gui/libgui.a(gtk_enh_dbg_osdep.o): undefined reference to symbol 'pthread_create@@GLIBC_2.2.5'
/usr/bin/ld: /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0: error adding symbols: DSO missing from command line
collect2: error: ld returned 1 exit status
make: *** [Makefile:179: bochs] Error 1
打开 Makefile，在92行左右找到 LIBS ＝ 。。。一行，在这一行最后面添加 -lpthread
LIBS = -lm 。。。-lpthread
#修改完后如下：
92 LIBS = -lm -lgtk-x11-2.0 -lgdk-x11-2.0 -lpangocairo-1.0 -latk-1.0 -lcairo -lgdk_pixbuf-2.0 -lgio-2.0 -lpangoft2-1.0 -lpango-1.0 -lgobject-2.0 -lglib-2.0 -lfontconfig -lfreetype -lpthread
-
重新 make
-
make 结束且未报错后，执行
sudo make install
如果把库都补齐了，这步基本顺利通过
安装成功的标志：生成了 bin 文件夹 (在自己定义的安装目录下 /home/book/bochsken)
配置 bochs
- 进入 bochs 目录, 新建
boot.disk文件，并将下面配置复制粘贴进去，注意将相应目录改成自己设置的目录
注意书上的这部分代码是有误的。
# 设置 Bochs 在运行过程中能够使用的内存，本例为 32MB
megs: 32
# 设置对应真实机器的 BIOS 和 VGA BIOS
romimage: file=/home/book/bochsken/share/bochs/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=/home/book/bochsken/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
# 设置 Bochs 使用的磁盘
# floppya: 1_44=a.img, status=inserted
# 选择启动盘符
# boot: flopy # 默认从软盘启动
boot: disk # 从硬盘启动，我们的任何代码都将直接写在硬盘上，所以不会再有读写软盘的操作。
# 设置日志文件输出
log: bochs.out
# 关闭鼠标，打开键盘，按照书上写会报错
mouse: enabled=0
#keyboard: enabled=1,
keyboard: keymap=/home/book/bochsken/share/bochs/keymaps/x11-pc-us.map
# 硬盘设置
ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14
# 增加 Bochs 对 GDB 的支持，GDB 远程连接到此机器的 1234 端口便可调试
# gdbstub: enabled=1, port=1234, test_base=0, data_base=0, bss_base=0
- 接下来就可以运行 bochs 了
book@100ask:~/bochsken$ ./bin/bochs -f boot.disk
注意本文使用的配置文件名是 boot.disk，下图是之前学习时截图的，所以看到是
bochsrc.disk。
- 看到数字 [6] 就直接回车，再输入 c 回车
到目前为止环境已经基本搭建完成了，接下来可以感受操作系统的乐趣啦！！！建议自己亲自手动操作一遍， 这样可以锻炼自己的解决问题能力。
参考《操作系统真象还原》
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