前言

操作系统是一种复杂的系统软件。本书通过介绍操作系统的基本概念和原理，并结合操作

系统原理来分析一个小型但全面的操作系统

xv6

，并进一步进行各种基于

xv6

操作系统的实验，

来让读者了解和掌握操作系统的设计与实现。

xv6

是一个运行在基于

x86

架构的计算机系统上

的类似

UNIX

的教学用操作系统。

xv6

起源于

MIT

。在

2002

年秋季，

Frans Kaashoek, Josh 

Cates, and Emil Sit

在

MIT

开设了一门新的实验型课程

“

操作系统工程

”

，英文名称是

“Operating 

Systems Engineering”

，课程代号是

“6.097”

，后改为

“6.828”

，在此课程上，一开始采用了

“

莱昂

氏

UNIX

源代码分析

”

（英文书名是

“Lion'Cornmentary on UNIX 6th Edition With Source Code”

）

作为参考资料。此参考资料描述的

UNIX 

v6

（简称

V6

）是运行在古老的

PDP-11

计算机系统上。

为了让学生更好地理解

V6

的实现，

Frans 

Kaashoek

等从

2006

年夏季开始，参考

V6

的架构，

在

x86

计算机系统上重新实现了一个支持多处理器计算机系统的类似

UNIX

的教学用操作系统，

称为为

xv6

。在目前的

MIT

本科生课程

“6.828:

Operating Systems Engineering”

中，

xv6

主要

用于讲课，而另一个基于

exokernel

架构的

JOS

主要用于做试验。

目前

xv6

在

MIT

的网址在

http://pdos.csail.mit.edu/6.828/xv6/

第零章

安装使用

如果是

Linux

初学者，请看附录

F

，了解如何安装、使用

Ubuntu Linux

，如何在

Ubuntu Linux

下编程。

编译

[need update]

安装

Ubuntu Linux 8.10

，具体安装方法可以参考附录

C

。并通过

apt

工具进一步安装相关软件

包

$ sudo apt-get install gcc binutils libc 6-dev 

gdb 

然后解压

xv6

软件包，到某一目录，然后到此目录下执行

$make

就可以生成相关执行文件和镜像，包括

xv6.img(

包含

bootloader

和

xv6 kernel)

和

fs.img(

包含

应用程序

)

运行

[need update]

安装

Ubuntu Linux 8.10

，并通过

apt

工具进一步安装相关软件包

$sudo apt-get install qemu bochsbios vgabios libsdl1.2debian kvm

如果通过

qemu

执行，可执行如下命令

qemu -smp 4 -parallel stdio -hdb fs.img -hda xv6.img

如果通过

kvm

执行，可执行如下命令

kvm -smp 4 -parallel stdio -hdb fs.img xv6.img

qemu

和

kvm

的相关运行参数的含义可参考附录

B

。

调试

[need update]

对

qemu

而言，可以同时实现

qemu

内嵌的

debugger

调试（需要打陈渝老师扩展的

patch

并

重新编译生成新的

qemu

，特点是简单，可控制硬件的手段多，缺点是不是

C

源码级调试）和

通过

gdb

远程调试（特点是是可进行

C

源码级调试，缺点是可能会有奇怪的问题，对硬件控制

不够）

。

1 

用

gdb

远程调试的方法如下：

a qemu

调试方式启动

qemu -S -s 

 -smp 2 -monitor stdio -hdb fs.img -hda