Linux(ubuntu)安裝bochs

ubuntu下安裝bochs

Ubuntu 10.04安裝Bochs 2.4.5筆記

bochs的安裝與使用

linux bochs的啟動

本文介紹在SUSE Linux Enterprise Desktop系統下如何使用bochs除錯核心linux-0.11版本

前言:
linux-0.11雖然是早期核心程式碼,程式碼不超過2萬行,但卻基本是現今核心程式碼的精簡版本,麻雀雖小,五臟俱全.
閱讀理解完整程式碼,可以對整個系統的運作過程有深刻理解.
一. 準備工作(以root使用者執行):
下載除錯工具bochs:
在http://sourceforge.net/projects/bochs/下載.tar.gz的安裝包,注意,不要下載rpm包,因為安裝時需要加入gdb-stub功能,rpm包不帶有這個功能,下載後執行:
tar  zxvf  bochs-2.3.5.tar.gz
cd  bochs-2.3.5
./configure  --enable-gdb-stub

如果出現X windows libraries were not found錯,可以用SUSE YaST的 軟體管理 搜尋xorg,將xorg的基本安裝包安裝即可,如下圖所示:

如果出現error: X11/extensions/Xrandr.h: No such file or directory就

sudo apt-get install xorg-dev

另外可能要安裝g++,用SUSE YaST的 軟體管理 搜尋gcc安裝即可
繼續安裝bochs
make
make  install
好了,下載linux-0.11核心原始碼包,將原始碼包放在/root/kernel/:
mkdir  /root/kernel
cd  /root/kernel
wget  http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/Historic/old-versions/linux-0.11.tar.gz
tar   zxvf   linux-0.11.tar.gz
這個原始碼包最終要放到bochs模擬的系統裡去編譯,因為除錯環鏡是以bochs模擬的Intel x86軟體,所以不要在SUSE系統編譯這個核心,
而且在bochs模擬系統裡編譯這個核心還要更改一些配置檔案,操作如下:

cd linux-0.11

vi Makefile
更改 RAMDISK = #-DRAMDISK=512為 RAMDISK = -DRAMDISK=2048
更改 ROOT_DEV=/dev/hd6 為ROOT_DEV=FLOPPY
在原始碼目錄下所有的Makefile中
LDFLAGS = -M -x                  //去掉-s標誌
CFLAGS = Wall -O -g -fstrength-reduce -fomit-frame-pointer  -fcombine-regs //新增-g標誌,去掉-mstring-insns
將boot/bootsect.s和tools/build.c中的SYSSIZE的值改為0x8000

由於Makefile檔案較多,這裡我寫了一個指令碼程式adjust_make_for_gdb直接完成上述工作

#!/bin/sh
sed -i '5 s/#//' Makefile
sed -i '5 s/512/2048/' Makefile
sed -i '23 s/\/dev\/hd6/FLOPPY/' Makefile
sed -i '6 s/3/8/' boot/bootsect.s
sed -i '35 s/2/8/' tools/build.c
find . -name 'Makefile' |while read filename;do
all_lines=$(grep LDFLAGS $filename -nH | awk -F: '{print $2}')
first_line=$(echo $all_lines|awk '{print $1}')
echo $first_line
sed -i "$first_line s/-s//g" $filename
all_lines=$(grep CFLAGS $filename -nH | awk -F: '{print $2}')
first_line=$(echo $all_lines|awk '{print $1}')
echo $first_line
sed -i "$first_line s/-O -fs/-O -g -fs/g" $filename
sed -i '1,$ s/-mstring-insns//g' $filename
done
將此指令碼放在linux-0.11目錄下,執行一遍即可.
cd linux-0.11
./adjust_make_for_gdb
執行完,打包此原始碼.
cd ..
tar  cvf  gdb-linux-0.11.tar   linux-0.11
這裡附上我的gdb-linux-0.11.tar檔案
二. 使用bochs
這裡需要到http://oldlinux.org/Linux.old/bochs/下載兩個包
wget  http://oldlinux.org/Linux.old/bochs/linux-0.11-devel-050518.zip
wget  http://oldlinux.org/Linux.old/bochs/linux-0.11-gdb-rh9-050619.tar.gz
將這兩個包放到/root/kernel/,並解壓
tar zxvf   linux-0.11-050518-rh9.tar.gz（原文為 linux-0.11-040923-rh9.tar.gz，我在解壓出來的檔案中找不到bochsrc-hdboot.bxrc檔案，改成linux-0.11-050518-rh9.tar.gz就有了）
unzip   linux-0.11-devel-050518.zip  -d  ./
cd  linux-0.11-devel-050518/
這裡我們只用到bochsrc-hdboot.bxrc檔案
vim   bochsrc-hdboot.bxrc

裡面兩處做改動：

1、vgaromimage: $BXSHARE\VGABIOS-lgpl-latest反斜槓更改得到

      vgaromimage: $BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest

2、romimage: file=$BXSHARE\BIOS-bochs-latest, address=0xf0000 更改得到
      romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest
這時候就可以執行bochs了.

#bochs   -q  -f  bochsrc-hdboot.bxrc

----- 發生錯誤以及解決辦法 -----

如果執行正常,會得到如下圖所示:

(1) >>PANIC<< bochsrc-hd.bxrc:37: vgaromimage directive malformed.

A. 註釋掉相應行

B. 改成：vgaromimage: file=/usr/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest

(2) >>PANIC<< bochsrc-hd.bxrc:284: directive 'floppy_command_delay' not understood

A. 註釋掉相應行

(3) bochsrc-hd.bxrc:194: unknown parameter for parport1 ignored.

4 Event type: PANIC

         Device: [MEM0 ]
         Message: ROM: couldn't open ROM image file '/usr/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest'.

        進入到目錄檢視，發現/usr/share/bochs/目錄下面並沒有VGABIOS-lgpl-latest檔案
    find / -name VGABIOS-lgpl-latest

/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
        解決方案：將vgaromimage: $BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest 改為
         vgaromimage: file=/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest

上圖顯示了虛擬硬碟的4個分割槽,第一個分割槽放著可啟動的Linux 0.11系統,按數字1鍵執行Linux 0.11系統,我最終會在這個系統編譯Linux 0.11核心程式碼:

在linux-0.11-devel-050518 目錄還有其它的.bxrc檔案:
bochsrc-fda.bxrc  bochsrc-fdb.bxrc  bochsrc-hd.bxrc
這裡不再使用,感興趣的可以自己試試,關於bochs使用方法,可以去
http://bochs.sourceforge.net查詢
三. 向bochs的模擬系統複製原始碼檔案
能運行了上面的bochsrc-hdboot.bxrc,現在就要把準備工作時的gdb-linux-0.11.tar放到這個系統裡了.
原理就是通過虛擬軟盤(1.44M)相互拷貝檔案.
在linux-0.11-devel-050518 目錄,可以看到diska.img和diskb.img,複製一個.img檔案:
#cd linux-0.11-devel-050518
#cp diska.img  tmp.img
#mkdir ../mount_img
# mount -o  loop tmp.img  ../mount_img/
# cd  ../mount_img/
將裡面的檔案全部刪除
# rm   -rf   *
將gdb-linux-0.11.tar複製進虛擬軟盤
# cp  ../gdb-linux-0.11.tar  ./
# cd ../linux-0.11-devel-050518
# umount   tmp.img
執行 bochs
#  bochs -q -f bochsrc-hdboot.bxrc
按數字1鍵進入系統,點選bochs工具欄的CONFIG,如圖紅圈位置:
然後切換回終端,可以看到如圖所示:

選擇1,更改第一個軟碟機,設定為剛才的tmp.img:

其餘按預設設定即可.
然後且換回bochs虛擬機器,這時系統的a:/軟碟機就是tmp.img,將gdb-linux-0.11.tar複製到使用者目錄,解壓編譯:
# cd
# mcopy a:/gdb*   ./
# tar  xvf   gdb*.tar
# cd linux-0.11
# make
成功後如圖所示生成Image System.map檔案
四.將 bochs編譯好的檔案和原始碼打包,放回軟碟機
由於軟碟機大小是1.44M,而編譯後的程式碼會很大,所以我是分批次將檔案傳輸的.
# cp   -r  kernel  ../
# cp   -r  tools   ../
# rm -rf  kernel  tools
# cd  ../
# tar cvf  kernel.tar  kernel
# tar cvf  tools.tar  tools
# tar cvf  linux.tar   linux-0.11

將軟盤中原來的檔案刪除,把kernel.tar  分放進軟盤( tools.tar  linux.tar分別下次複製):
# mdel  a:/gdb*
# mcopy  kernel.tar  a:/

然後在SUSE新開一個終端,在 linux-0.11-devel-050518目錄掛載軟盤:
# cd  kernel/linux-0.11-devel-050518/
# mount -o loop tmp.img ../mount_img
# cd  ../mount_img/
# mv   kernel.tar  ../linux-gdb-rh9/
回到bochs重新掛載軟盤,方法在第二步已介紹(點選CONFIG...),然後用同樣方法將 tools.tar  linux.tar  複製到SUSE 的linux-gdb-rh9目錄
這裡不再衍述.
複製完畢後即可關閉bochs,在linux-gdb-rh9目錄下,刪除原來的linux目錄,將kernel.tar  tools.tar  linux.tar 解壓到linux目錄:
# rm -rf linux
# tar xvf linux.tar
# tar  xvf  tools.tar
# tar  xvf  kernel.tar
# mv   -f  kernel  linux-0.11
# mv   -f  tools    linux-0.11
# mv -f   linux-0.11 linux
將 linux-0.11-devel-050518目錄的rootimage-0.11 複製本目錄,在後面要用.
# cp ../linux-0.11-devel-050518/rootimage-0.11  ./
五. 開始除錯linux-0.11原始碼
好了,在linux-gdb-rh9目錄執行run檔案:
./run
效果如圖:


這時bochs介面是黑屏,在執行終端是
Waiting for gdb connection on port 1234
字樣.
新開一個終端,進入linux-gdb-rh9目錄下的linux目錄,執行gdb tools/system
# cd   kernel/linux-gdb-rh9/linux/linux/
# gdb   tools/system
在gdb 下執行target remote localhost:1234
(gdb) target  remote  localhost:1234

執行continue:
(gdb) continue
這時,bochs介面會顯示如圖:
繼續執行continue(直接按回車鍵),bochs 會提示Insert root floppy and press ENTER,這時點選工具欄的CONFIG:


且換回bochs啟動終端,選擇1,然後輸入 rootimage-0.11,其餘按預設設定,:

然後回到bochs介面按回車鍵,再切換到gdb終端,不停執行 continue(不停回車),最終介面會顯示如下圖:

Ok,現在就可以跟蹤每一步命令了:
gdb介面:
這時總會提示 filename: No such file or directory.
只要把所有原始檔移動到當前目錄下即可,我用以下指令碼mv_file實現
#!/bin/sh
find . -name '*.*' |while read filename;do
mv $filename .
done
然後在linux目錄下執行
# ./mv_file
將所有原始碼檔案移動到當前目錄，然後再除錯就正常了。