【操作系统】搭建实验的基本环境，熟悉开发与调试工具 |
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【操作系统】搭建实验的基本环境，熟悉开发与调试工具
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实验内容
认真阅读课本章节资料 在实验机上安装virtualbox，并安装ubuntu 安装ubuntu开发环境 下载bochs源码，编译并安装bochs环境 使用bochs自带工具bximage创建虚拟软驱 阅读、编译boot.asm，并反汇编阅读 修改bochsrc，运行调试你的第一个程序 重点掌握课本14页表2.1 的bochs调试指令 注意事项Virtualbox及其增强包下载：Downloads – Oracle VM VirtualBox Ubuntu下载：Index of /ubuntu-releases/ 修改ubuntu源方法：Ubuntu镜像使用帮助 Bochs下载：bochs: The Open Source IA-32 Emulation Project (Download Current Release) Bochs编译注意事项 可能需要安装build-essential、libx11-randr0-dev、libxrandr-dev，可在编译过程中发现 修改bochsrc中部分内容： 修改romimage 和vgaromimage对应的文件位置，以你的实际安装位置为准 注释掉keyboard_mapping一行 实验过程在实验机上安装virtualbox，并安装ubuntu环境，32位环境 
下载bochs源码，编译并安装bochs环境 （1）首先下载bochs 2.6.9，下载完毕后复制到ubuntu中 
（2）安装必要环境 先修改ubuntu源 备份原来的源： sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources_init.list更换源： sudo gedit /etc/apt/sources.list将原本的内容清空，将新的源复制进去 更新源： sudo get-apt update复损坏的软件包，尝试卸载出错的包，重新安装正确版本的： sudo apt-get -f install更新软件： sudo apt-get upgrade之后安装必要环境： sudo apt-get install g++ sudo apt-get install build-essential sudo apt-get install libgtk2.0-dev sudo apt-get install bison sudo apt-get install libx11-dev sudo apt-get install libxrandr-dev sudo apt-get install libsdl1.2-dev sudo apt-get install vgabios sudo apt-get install bximage（3）安装bochs tar vxzf bochs-2.6.9.tar.gz
cd bochs-2.6.9
./configure --enable-debugger --with-sdl --enable-disasm --enable-readline LIBS='-lX11'
sudo make
sudo make install
使用bochs自带工具bximage创建虚拟软驱 
创建的a.img位于Home 
安装nasm，阅读、编译boot.asm，并反汇编阅读 （1）安装nasm 
（2）阅读，编译boot.asm nasm boot.asm -o boot.bin
（3）反汇编阅读 ndisasm -o 0x7C00 boot.bin >> disboot.asm
写引导盘 dd if=boot.bin of=a.img bs=512 count=1 conv=notrunc
修改bochsrc，运行并调试你的第一个程序 （1）修改bochsrc 修改vgaromimage和romomage对应的文件位置，注意是bochs安装后的位置，而不是tar解压的bochs文件夹中的文件 注释掉keyboard_mapping一行 增加display_library:sdl 
修改后相当于规定了启动软盘是a.img （2）运行 要将a.img、boot.asm、boot.bin、bochsrc几个文件放在同一个文件夹下，cd到该文件夹下 bochs -f bochsrc 
然后输入6开始simulation 输入c，continue 
完成！ 
实验练习 （1）删除0xAA55，观察程序效果，找出原因 修改后的boot.asm 
nasm编译为b2.bin bximage创建新的软盘a2.img 修改bochsrc中a.img为a2.img 写引导盘：dd if=b2.bin of=a2.img bs=512 count=1 conv=notrunc bochs运行 
发现输入c后无法运行，直接退出，也没有显示“Hello, OS world!” 因为位于1扇区的512字节且最后字节为aa55的程序为引导程序，a.img为引导盘，aa55即为标志，删除了该标志后相当于没有了引导程序，所以无法运行直接退出 （2）修改程序中输出为一个包含自己名字的字符串，调试程序 只需要根据想要输出的字符串修改BootMessage，接着根据BootMessage的长度修改cx即可 修改后的boot.asm： 
运行结果： 
（3）把生成的可执行文件反汇编，看看输出的内容是怎样的，并在虚拟机启动过程设置断点进行调试，在实验报告中截图 使用ndisasm -o 0x7C00 boot.bin >> disboot.asm命令进行反汇编，得到disboot.asm： 
对写入了原始boot.asm编译产生的boot.bin的a.img用bochs调试 b 0x7a00设置断点 C 运行到断点 
info cpu查看cpu寄存器 
n 单步运行（遇到函数会跳过） 
s 单步运行（会跳入函数） 
（4）为什么要jmp $，如何改造程序，让这个输出过程执行100次 jmp $在这里的作用是做一个无限循环，让CPU停在此处，不能再往下运行。假如没有这个无限循环，CPU就会按着CS:IP一路往下执行，能执行的执行，不能执行的则crash，而我们不想看到这样的情况。 想要让这个输出过程执行100次，可以在call DispStr前加上一句mov cx, 100，在后面加上一句loop $-2，即可实现100次循环 （5）为什么要对段寄存器进行赋值 段寄存器是为对内存的分段管理而设置的。在进行内存分段时，段的部分信息将被写入段寄存器中以保存当前内存的分段模式。即使是最简单的操作系统，也是一个程序，也需要占用内存来运行，所以给段寄存器赋值是不可避免的。 （6）如何在该程序中调用系统中断 将程序打印的字符串以用户输入的形式来赋值，比如C语言就是使用scanf函数来获取，这样就可以调用系统中断，等待键盘输入。 总结实验是上学期做的，现在跟着之前的实验报告写到博客上。这个博客只是给不会做的同学指导一下步骤，没有什么高深的见解和创新。 祝各位同学实验顺利呀~ |
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