bochs使用(linux下搭建操作系统调试环境)zt

1.说明：工具链，调试器，其他工具及对x86的理解，使得开发操作系统十分困难，
本文章试图从环境入手，和大家一起讨论操作系统的开发，文档将陆续编写，有关
保护模式，图形界面等等。欢迎爱好者加入。作者：jingle，转载请保留版权
（http://www.ctag.cn），如有不清楚的地方可以加我msn讨论：jinglexy@yahoo.com.cn，
文档可能会有补充和改动，请到我的网站，进入blog区查看（有问题也在这里提出，便于集中答复）

2.安装
./configure --with-all-libs --enable-vbe --enable-debugger
make
make install
#需要声卡加--enable-sb16，需要网卡加--enable-ne2000，
#64位机使用--enable-x86-64，mmx和sse, smp默认不支持

3.文件说明
/usr/bin/bximage，创建磁盘映象，相当于dd命令
/usr/local/share/doc/bochs/bochsrc-sample.txt，bochs配置参考文件
/usr/local/share/doc/bochs/index.html，bochs手册（用户和开发手册）
/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest，rom biso映象
/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest，vga bios映象，通常用VGABIOS-elpin-2.40映象

4.bochs执行需要的文件
rom，vga及磁盘映象，加bochs配置文件

5.bochs配置文件
先拷贝一个bochsrc-sample.txt配置文档，以下没提到的都用默认
romimage：路径修改为正确的BIOS-bochs-latest，不要使用BXSHARE环境变量
vgaromimage：使用VGABIOS-elpin-2.40
floppya: 1_44=a.img, status=inserted不需要软盘则注释掉
floppyb: 注释掉
ata0-master: type=disk, mode=flat, path="30M.sample", cylinders=615, heads=16, spt=63
说明：type和mode如上，cylinders为柱面数根据磁盘大小配置，heads和spt磁道和扇区数固定为16和63
     bximage创建磁盘也是512*16*63参数
ata0-slave: type=cdrom, path=/dev/cdrom, status=inserted需要光盘加这个，也可能是/dev/cdwriter文件
boot: cdrom, floppy, disk在前为先启动

6.创建磁盘映象
(1)如创建1.44兆软盘，可以用bximage向导，也可以用下面的命令
dd if=/dev/zero of=teaching.img bs=512 count=2880
(2)如创建10兆硬盘：
dd if=/dev/zero of=teaching.img bs=512 count=(计算：16*63*20)
则配置文件为：
ata0-master: type=disk, path="test.img", mode=flat, cylinders=20, heads=16, spt=63

（说明：7,8,9一般很少使用，可以不看）

6.mtools配置（建议只分一个区，这样比较简单）
drive c: file="path/filename.img" partition=1
drive d: file="path/filename.img" partition=2

7.分区磁盘
可以用光盘引导img文件，然后用fdisk命令；或者用mtools
mpartition -I -s 63 -t 20 -h 16 c:
mpartition -cpv -s 63 -t 20 -h 16 c:
mformat c:
或者：
losetup /dev/loop1 hardisk.img
fdisk /dev/loop1

8.mtools使用
linux下运行mtools会列出可用的mtools命令，具体的命令用法查找google

9.另一种修改映象文件内容的方法（前提：已分区且格式化）
mount test.img /mnt/floppy -o loop
mount test.img /mnt/disk_c -o loop -t msdos

10.另一种方法（使用回环设备，linux内核需要加入该项编译）：
(1)
losetup /dev/loop0 floppya.img
losetup /dev/loop0 hard10meg.img -o 32256
说明：如loop0不行则用1,或2......7
硬盘需要32256参数，表示分区起始地址，例如分区在一个磁道的大小处：即512字节 * 63扇区；
一般为512,表示第2个扇区处
(2)
卸载回环设备：
losetup -d /dev/loop0
(3)
mkfs.vfat /dev/loop0格式化成fat32
(4)
挂载回环设备文件到目录
mount /dev/loop0 -o loop /mnt/floppy,硬盘也是一样的命令

11.常用的bochs调试命令
c                      继续执行
s count                 单步执行，count为指令数量
vb     segff        例如vb  0x0000:0x7c00（虚拟地址断点）
lb     addr            线性地址断点
pb                物理地址断点
info   break            断点相关信息
x    /10            从当前地址执行10条指令
info    cpu
info    r            寄存器

12.安装msdos6.22（google, 下载软盘或光盘映象安装文档）
（说明：安装映象可以在我的网站上下载http://www.ctag.cn/download，
如有版权冲突，请通知我删除谢谢）
(1)创建磁盘映象，50兆磁盘
dd bs=512 if=/dev/zero of=dos622disk.img count=100800
(2)配置bochsrc.txt文件
floppya: 1_44=1.flp, status=inserted
ata0-master: type=disk, mode=flat, path="dos622disk.img", cylinders=400, heads=16, spt=63
boot: floppy
(3)分区映象，msdos安装程序会自动分区
(3)安装，用bochs启动
安装的过程中会切换软盘，先删除1.flp,再将2.flp命名为1.flp，然后点击bochs窗口的软盘a为叉，在点击叉为可用
(4)安装完后修改bochsrc.txt文件为硬盘启动，用bochs启动它即可进入dos
(5)mount磁盘映象文件，把nasm拷贝进去，顺便也在vim的官方网站下载一个vi的dos版本
losetup -d /dev/loop7
losetup -o 32256 /dev/loop7 dos622disk.img（32256=512*63,是第一个分区所在的地方）
软盘要将32256换成512
mount -o loop -t msdos /dev/loop7 /mnt/dos622
cp nasm.exe /mnt/dos622
umount /mnt/dos622
losetup -d /dev/loop7
(6)每次写文档到img文件时，关掉bochs，写完文件后，卸载mount文档，卸载loop7文档，然后再启动bochs
(7)一个简单的脚本，拷贝文件到img映象
#!/bin/bash
#
# write by: jingle 2006.3.26 http://www.ctag.cn
# first, copy file 2 the dir "file_copy"
# sencond, run "./copy" bash, and file will copy to the img
#
# notes:the img disk param must be:512 * 63 * 16 * cylinders
#
[ -d temp_mount_xxxx ] || mkdir -p temp_mount_xxxx
losetup -d /dev/loop7 2>/dev/null
losetup -o 32256 /dev/loop7 *.img
mount -o loop -t msdos /dev/loop7 temp_mount_xxxx
[ -d temp_mount_xxxx/test ] || mkdir -p temp_mount_xxxx/test
rm temp_mount_xxxx/test/* -fr
mv file_copy/* temp_mount_xxxx/test/ -f 2>/dev/null
umount temp_mount_xxxx
losetup -d /dev/loop7
echo "**************************"
echo "succ copy......"
rm -fr temp_mount_xxxx
[ -d temp_mount_xxxx ] && rm -fr temp_mount_xxxx

13.bochs的缺点：
(1)运行速度和virtual pc不是一个等级，这点bochs的作者kevin也说过
（如果觉得慢，可以尝试qemu，不过qemu的加速模块目前还不开源）
(2)文件共享操作麻烦

14.bochs的优点：
调试操作系统，尚无其他工具可与之比较，^_^