调试环境搭建

操做系统相关的代码，始终仍是代码，即确定须要相应的调试工具。

Bochs是一种十分轻便的使用c++编写的开源IA-32(x86)电脑模拟器，能够运行在最受欢迎的平台上。能仿真英特尔x86 CPU、常见的I/O设备、和定制的BIOS，支持断点调试，调试方法和GDB很是类似。

如今官网下载Bochs的源码：

 

而后将其拷贝到ubuntu下：解压缩：tar -zxvf  bochs-2.4.5.tar.gz 

而后执行：

./configure --enable-debugger --enable-disasm

此时可能会报错 ：

ERROR: X windows gui was selected, but X windows libraries were not found.

解决办法：

sudo apt install xorg-dev
可是此时可能又会出现这样的状况：

0% [Connecting to archive.ubuntu.com (2001:67c:1360:8001::21)] 

解决办法：

先执行：sudo nano /etc/gai.conf

而后找到这行命令：#precedence ::ffff:0:0/96 100  把“#“去掉，保存退出便可。

再次执行 sudo apt install xorg-dev便可安装成功。

而后，再运行：./configure --enable-debugger --enable-disasm

又可能出现：

Package gtk+-2.0 was not found in the pkg-config search path.Perhaps you should add the directory containing `gtk+-2.0.pc'to the PKG_CONFIG_PATH environment variableNo package 'gtk+-2.0' foundERROR: pkg-config was not found, or unable to access the gtk+-2.0 package.Install pkg-config and the gtk+ development package,or disable the gui debugger, or the wxWidgets display library (whichever is being used).

解决办法：

 

sudo apt install libgtk2.0-dev
以后，再次执行./configure --enable-debugger --enable-disasm，紧接着执行make，又可能出现：

解决办法：

在Makefile的92行增长连接库 pthread：

而后，再make，最后sudo make install便可安装完成。

 安装成功以后，执行bochs，选择选项6，获得：

 

 

 如今即完成了第一阶段的任务，虽然此时的bochs有发出不能打开硬件设备的错误信息。

主引导程序确定是使用汇编编写的，同时微软的.asm后缀汇编，没法使用gcc编译（特地查了一下，使用gcc编译.asm文件，彷佛很棘手）：

因此咱们安装了nasm这个工具，NASM全称The Netwide Assembler，是一款基于80x86和x86-64平台的汇编语言编译程序。apt install nasm 安装便可：

 

而后咱们准备一份汇编代码，boot.asm，使用nasm将其编译成bin文件：nasm boot.asm -o boot.bin（ 之因此这样，仍是由于参考资料使用.asm后缀的汇编，可是什么编译器并非重点，这段boot.asm的X86汇编也不是重点，目前我主要是使用ARM 汇编，可是这个教程是X86的，也不排除以后在公司是开发X86，可是汇编只用做简单了解便可，重点是先搭建好环境并调试程序，让咱们对引导操做系统有个全局认识）。

在使用bximage（一个制做软盘的工具）生成a.img软盘文件：

最后，咱们须要将编译好的二进制文件导入在软盘中，使用dd命令，将boot.bin文件导入软盘a.img中：

dd：用指定大小的块拷贝一个文件，并在拷贝的同时进行指定的转换,参考连接（点击）

dd if=boot.bin of=a.img bs=512 count=1 conv=notrunc   其中if表示输入文件名， of表示输出文件名， bs=bytes：同时设置读入/输出的块大小为bytes个字节， count=blocks：仅拷贝blocks个块，块大小等于bs的字节数,conv=conversion：用指定的参数转换文件,notrunc：不截短输出文件。

 

 boot.asm:

org 0x7c00

start:
    mov ax, cs
    mov ss, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax
    
    mov si, msg
    
print:
    mov al, [si]
    add si, 1
    cmp al, 0x00
    je last
    mov ah, 0x0e
    mov bx, 0x0f
    int 0x10
    jmp print
    
last:
    hlt
    jmp last
    
msg:
    db 0x0a, 0x0a
    db "Hello, YGOS!"
    db 0x0a, 0x0a
    times 510-($-$$) db 0x00
    db 0x55, 0xaa

如今，咱们还须要配置Bochs的启动项：

 

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# Configuration file for Bochs

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# how much memory the emulated machine will have

megs: 32



# filename of ROM images

romimage: file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest

vgaromimage: file=/usr/share/vgabios/vgabios.bin



# what disk images will be used

floppya: 1_44=a.img, status=inserted



# choose the boot disk.

boot: floppy



# where do we send log messages?

# log: bochsout.txt



# disable the mouse

mouse: enabled=0



# enable key mapping, using US layout as default.

keyboard_mapping: enabled=1, map=/usr/local/share/bochs/keymaps/x11-pc-us.map

上面的红色部分是须要填写的路径。同时，咱们又须要apt install vgabios这个显卡工具，须要注意的是，这个步骤完成以后，才有

vgaromimage: file=/usr/share/vgabios/vgabios.bin 这条指令的路径。 

 安装以后，咱们可使用which bochs ，whereis vgabiso找到主路径，而后根据上面的标红路径完成bochs的启动文件配置。

在终端输入bochs以后，系统会自动在当前目录下寻找 .bochsrc或bochsrc或bochsrc.txt文件，若是找到有三者之一并语法和逻辑正确，则根据启动文件正常执行bochs。本文使用bochsrc做为其启动文件。bochs也能够显示使用bochs -f bochsrc_file（启动文件名）的方式，这和make寻找makefile的规则一致。

 配置好bochs的启动问价那以后，输入bochs以后，调试界面再也不出错，而且中止在程序最开始的地方：

此时，和GDB操做同样，咱们输入continue或者c，获得：

能够看到，咱们的汇编程序，即引导程序，在X86模拟器上的开机画面，打印出了Hello，YGOS！这样，咱们就成功安装好了调试环境，而且，还成功将一个简单的引导程序使用bochs模拟器正确运行了起来尽管目前主引导程序并不完善。

前面也有说到，bochs和GDB很类似，支持断点调试且不少命令包括简写都一致：