自己动手写操作系统之1：bochs初步使用

0x00 前言

自己动手写操作系统，自然需要一个承载程序的运行环境，这一章记录我使用bochs遇到的坑，凌晨十二点半才填完坑。

这次记录的是使用bochs完整实现一个最简单的操作系统（其实根本不算操作系统，只是通过硬盘启动个mbr程序）。

0x01 bochs

1.安装

安装比较简单了,我没有使用源码安装，不想再折腾那个了，不然估计我就没戏能开始了。

yum install bochs bochs-x -y

需要装两个东东，后面一个如果不过，会报错，如果报错可以看我后面的错误记录。

2.配置文件

bochs需要一个配置文件，来描述硬件信息。文件里面有详细的注释。

配置文件就叫bochs.disk，名字可以随意，后缀是什么也无所谓。

###############################################################
# Configuration file for Bochs
################################################################ how much memory the emulated machine will have
megs: 32# 对应真实机器的BIOS和VGA BIOS
romimage: file=/usr/share/bochs/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=/usr/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest# 设置bochs使用的磁盘，软盘使用关键字floppya，硬盘使用disk
# 若有多个软盘，可写floppya，floppyb
#floppya: 1_44=a.img, status=inserted# choose the boot disk.
# 默认是软盘，注释掉，改为disk
#boot: floppy
boot: disk# where do we send log messages?
log: /tmp/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.mapata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14#这一句是根据bximage生成的，后面会解释。
ata0-master: type=disk, path="/home/dante/workspace/os/hd60M.img", mode=flat, cylinders=121, heads=16, spt=63

3.制作虚拟硬盘

这里使用bochs配备的bximage。

root@dante-pc:/home/dante/workspace/os# bximage -hd -mode='flat' -size=60 -q hd60M.img========================================================================bximageDisk Image Creation Tool for Bochs$Id: bximage.c 11315 2012-08-05 18:13:38Z vruppert $
========================================================================I will create a 'flat' hard disk image withcyl=121heads=16sectors per track=63total sectors=121968total size=59.55 megabytesWriting: [] Done.I wrote 62447616 bytes to hd60M.img.The following line should appear in your bochsrc:ata0-master: type=disk, path="hd60M.img", mode=flat, cylinders=121, heads=16, spt=63

看到输出的最后一句，指示我们把这句写入bochs的配置文件中。

4.程序写入硬盘

此处的mbr.bin是通过汇编编译后生成的文件，下一篇博客专门记录这次实现的汇编代码。

代码实现的内容就是在屏幕上打印几个字符。

××注意：×如无必要，后面的参数就不要改了，如果想知道每个参数改了×改后在启动的时候会出错。不过也可以看一下错误信息多了解点知识。

root@dante-pc:/home/dante/workspace/os# dd if=mbr.bin of=hd60M.img bs=512 count=1 conv=notrunc
记录了0+1 的读入
记录了0+1 的写出
502字节(502 B)已复制，0.000140041 秒，3.6 MB/秒

5.启动

bochs -f bochs.disk

这样就能看到在界面上打印的字符了。

0x02 错误列表

错误1

错误信息

Event type: PANIC
Device: [     ]
Message: dlopen failed for module 'x': file not foundA PANIC has occurred.  Do you want to:cont       - continue executionalwayscont - continue execution, and don't ask again.This affects only PANIC events from device [     ]die        - stop execution nowabort      - dump core debug      - continue and return to bochs debugger
Choose one of the actions above: [die]

分析和解决

这是由于在安装的时候，少安装了个bochs-x包，安装即可。

sudo apt-get install bochs-x

错误2

错误信息

# bochs -f bochs.disk
========================================================================Bochs x86 Emulator 2.6Built from SVN snapshot on September 2nd, 2012Compiled on Aug 10 2015 at 10:27:14
========================================================================
00000000000i[     ] LTDL_LIBRARY_PATH not set. using compile time default '/usr/lib/bochs/plugins'
00000000000i[     ] BXSHARE not set. using compile time default '/usr/share/bochs'
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3ae4fe0
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_unmapped.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3ae6ba0
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_biosdev.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3ae74e0
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_speaker.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3ae7d50
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_extfpuirq.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3ae8590
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_parallel.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3aea240
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_serial.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3aede20
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_gameport.so
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x3aee8c0
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_iodebug.so
00000000000i[     ] reading configuration from bochs.disk
00000000000p[     ] >>PANIC<< reading from bochs.disk failed
00000000000e[CTRL ] notify called, but no bxevent_callback function is registered
00000000000i[CPU0 ] CPU is in real mode (active)
00000000000i[CPU0 ] CS.mode = 16 bit
00000000000i[CPU0 ] SS.mode = 16 bit
00000000000i[CPU0 ] EFER   = 0x00000000
00000000000i[CPU0 ] | EAX=00000000  EBX=00000000  ECX=00000000  EDX=00000000
00000000000i[CPU0 ] | ESP=00000000  EBP=00000000  ESI=00000000  EDI=00000000
00000000000i[CPU0 ] | IOPL=0 id vip vif ac vm rf nt of df if tf sf ZF af PF cf
00000000000i[CPU0 ] | SEG sltr(index|ti|rpl)     base    limit G D
00000000000i[CPU0 ] |  CS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] |  DS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] |  SS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] |  ES:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] |  FS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] |  GS:0000( 0000| 0|  0) 00000000 00000000 0 0
00000000000i[CPU0 ] | EIP=00000000 (00000000)
00000000000i[CPU0 ] | CR0=0x00000000 CR2=0x00000000
00000000000i[CPU0 ] | CR3=0x00000000 CR4=0x00000000
bx_dbg_read_linear: physical memory read error (phy=0x0000000000000000, lin=0x0000000000000000)
00000000000i[CTRL ] quit_sim called with exit code 1

分析和解决

将boch.disk文件中的vgaromimage: /usr/share/vgabios/vgabios.bin改为vgaromimage: file=/usr/share/vgabios/vgabios.bin即可，出现这种错误的，很多是因为直接使用了orange‘s的代码。

错误3

错误信息

启动bochs后没有反应，一直是黑屏。

......
00000000000e[     ] bochs.disk:28: 'keyboard_mapping' will be replacedby new 'keyboard' option.
00000000000i[     ] lt_dlhandle is 0x36ac110
00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_x.so
00000000000i[     ] installing x module as the Bochs GUI
00000000000i[     ] using log file /tmp/bochsout.txt
Next at t=0
(0) [0x00000000fffffff0] f000:fff0 (unk. ctxt): jmp far f000:e05b         ; ea5be000f0
<bochs:1>

分析和解决

因为网路不好，也没有翻墙，官网进不去，在一个论坛里面看到，直接输入c接可以了。

错误4

错误信息

启动后出现无启动设备的错误。

Boot failed: not a bootable device.
FATAL:No bootable device.

分析和解决

这个问题我也忘了具体是怎么改的了，不过根据回忆，应该是和程序相关，我中间改过一次程序，冲洗编译并使用dd写入后就没问题了。

我和网上其它人遇到的错误情形还不太一样。

http://blog.csdn.net/zhaodedong
http://zhaodedong.leanote.com
http://zhaodedong.com

2016-04-07 00:56:00 hnds