安裝和配置bochs、調(diào)試自己寫的系統(tǒng)引導(dǎo)代碼

1、安裝和配置bochs

首先從bochs.sourceforge.net里面把BOCHS給download下來，鑒于Windows的普及，僅僅談BOCHS在win下的使用方法，其實(shí)在其它的OS中方法差不多，不過我僅僅在Window和Linux下安裝使用過。

在bochs.sourceforge.net里面把Bochs-2.6.1.exe給download下來，雙擊就開始安裝。這軟件不大，安裝完才4兆多，當(dāng)然，這是標(biāo)準(zhǔn)安裝，如果你選擇的是完全安裝，則比標(biāo)準(zhǔn)安裝多個(gè)DLX linux demo這個(gè)OS，如果你是第一次使用BOCHS，建議你用完全安裝，裝完 ，現(xiàn)不用著急學(xué)會(huì)BOCHS的一大堆配置，可以先用用它自帶的這個(gè)OS，感受下BOCHS。

在BOCHS的目錄里面有個(gè)dlxlinux子目錄，進(jìn)去，雙擊bochsrc，就進(jìn)入下圖：

這dlx linux是系統(tǒng)自帶的，如果自己想用別的操作系統(tǒng)該怎么辦呢？嘿嘿，別著急，BOCHS的開發(fā)者們已經(jīng)為我們考慮好了，bochs.sourceforge.net里面，你能找到很多img文件，這些都是開發(fā)者們做好的鏡像文件了，嗯，說白了，就等于是機(jī)子的硬盤了，咱們僅僅需要的就是配置好，能運(yùn)行就可以。

通常我喜歡的方法是改配置文件，這方法似乎也是BOCHS的使用者們通常喜歡采用的吧，我詳細(xì)介紹這方法。

比方說，咱們想用msdos這個(gè)操作系統(tǒng)，從網(wǎng)上找個(gè)msdos的啟動(dòng)盤的鏡像文件，如果找不到的話，可以自己做個(gè)，方法：首先做個(gè)啟動(dòng)盤鏡像文件，取名boot.img這就做好了，方法可以參考我以前寫的”用vmware運(yùn)行簡(jiǎn)單的引導(dǎo)代碼“或者也可以用dos下的hd-copy這個(gè)工具做出來。然后單獨(dú)建立個(gè)目錄（隨意地方）msdos，然后把bochs安裝目錄里面的bochsrc-sample.txt這個(gè)文件復(fù)制到msdos這個(gè)目錄里面，并改名，注意，后綴最好是bxrc，這個(gè)后綴是bochs可以識(shí)別的。bochsrc-sample.txt這個(gè)文件是配置文件模板，我們就是在這個(gè)模板的基礎(chǔ)上修改參數(shù)成為我們的操作系統(tǒng)所使用的配置文件。

第一個(gè)參數(shù)：floppya這是A驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)，當(dāng)然，自然也是模擬的。通常所用的軟驅(qū)是1.44MB的，因此后面跟的參數(shù)是1_44=/dev/fd0 注意，這個(gè)/dev/fd0必須是你的軟驅(qū)的鏡像，比方說咱們的msdos就是boot.img，你把/dev/fd0改成1_44=boot.img就可以。當(dāng)然，也可以模擬其它的軟驅(qū)，如2。88M，720K，360K的，這非常的有用！后面的參數(shù)status標(biāo)明軟驅(qū)的狀態(tài)，只能有兩個(gè)inserted（軟盤插入軟驅(qū)），ejected（軟盤未插入軟驅(qū)）。

第二個(gè)參數(shù)：boot，這是啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器，它的頻率也比較高。它可以帶的參數(shù)有floppy（軟驅(qū)啟動(dòng)），disk（磁盤啟動(dòng)），cdrom（光驅(qū)啟動(dòng)）。

這兩個(gè)參數(shù)是最最常用的，幾乎是必用吧。

第三個(gè)參數(shù)：ata0，ata1，ata2，ata3，這應(yīng)該算是四個(gè)參數(shù)吧，沒事別改它，反正我是沒改過它，還常常吧后面的ata1，ata2，ata3給注釋掉，僅僅留ata0。

第四個(gè)參數(shù)：ATA[0-3]－MASTER，ATA[0-3]－SLAVE，這就有用了，指定硬盤或光盤的參數(shù)，并指明它是主盤還是從盤。標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)是ata0-master: type=disk, mode=flat, path="30M.sample", cylinders=615, heads=6, spt=17，type參數(shù)只能是兩者，disk（硬盤），cdrom（光盤），mode這個(gè)參數(shù)鏡像類型，它僅僅是針對(duì)磁盤才有效，有幾種，flat（一個(gè)文件的布局）concat（多個(gè)文件的布局）external（開發(fā)者指定的，通過C＋＋的類BOCHS就是C＋＋開發(fā)的）dll（開發(fā)者指定的，通過dll文件）vmware3（wmware3使用的硬盤鏡像）。還有幾個(gè)其它的不介紹；path是指定硬盤或是光盤鏡像的文件。Cylinders，Heads，Spt這幾個(gè)參數(shù)通過這名字就能知道了。

知道這3個(gè)參數(shù)（除了第三個(gè)），基本上就能應(yīng)付大多數(shù)的了。

下面安裝模板中的參數(shù)的位置，一個(gè)一個(gè)參數(shù)介紹，由于不常用，僅僅介紹下，不會(huì)象前面納幾個(gè)參數(shù)那樣詳細(xì)介紹，除非我覺得特別有用，或是使用過程中用過了。

config_interface：關(guān)于配置文件的接口，嗯，其實(shí)就是在BOCHS運(yùn)行過程中改變配置的界面。

display_library：圖形庫(kù)。

Romimage：ROM BIOS

Megs：內(nèi)存

optromimage [1-4]：ROM鏡像的選項(xiàng)

vgaromimage：VGA ROM BIOS

floppya：軟驅(qū)A

floppyb：軟驅(qū)B

ata[0-3]：硬盤或光驅(qū)的ata控制器

ATA[0-3]-MASTER, ATA[0-3]-SLAVE：ata設(shè)備的類型

Boot：?jiǎn)��?dòng)驅(qū)動(dòng)器

Ips：模擬的頻率，有些時(shí)候特別有用，比如我裝minix1.5的時(shí)候，在login的時(shí)候，如果機(jī)子高檔的話，輸入passwd的時(shí)間特別短，這時(shí)候就需要調(diào)整頻率了。當(dāng)然，聽說軟件如果對(duì)實(shí)時(shí)控制特別研的時(shí)候，也必須改它。

Clock：時(shí)鐘

floppy_bootsig_check：是否檢查軟盤引導(dǎo)時(shí)候的引導(dǎo)的標(biāo)記0xaa55

log：調(diào)試用的日志

logprefix：日志記錄的格式

panic：Bochs這個(gè)軟件本身錯(cuò)誤的信息，如配置文件出錯(cuò)或是模擬錯(cuò)誤如不支持圖形模式。

Error：Bochs遇到不能模擬的情況，如出現(xiàn)非法指令。

Info：一些不常出現(xiàn)的情況。

Debug：主要用來開發(fā)Bochs這個(gè)軟件時(shí)報(bào)告情況用的。

以上四個(gè)參數(shù)（panic，error，info，debug）是Bochs運(yùn)行時(shí)遇到的不同等級(jí)的情況。

debugger_log：調(diào)試器輸出錯(cuò)誤的文件。

com1：串行端口。

parport1：并行端口。

sb16：聲卡。

vga_update_interval：VGA卡刷新率。

ne2k：網(wǎng)卡。

2、用bochs運(yùn)行引導(dǎo)代碼

通過前面參數(shù)的介紹，我們來配置和運(yùn)行自己寫的系統(tǒng)引導(dǎo)代碼，并且通過前面的介紹我們已經(jīng)建立了一個(gè)叫msdos的文件夾，里面包含配置文件和軟盤鏡像文件。

首先是設(shè)置floppya參數(shù)指向自己制作的包含引導(dǎo)代碼的軟盤鏡像boot.img，具體配置如下：

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

然后是boot參數(shù)的設(shè)置，我們直接用軟盤引導(dǎo)，具體配置如下：

boot: floppy

其它參數(shù)都用默認(rèn)就好，然后直接雙擊bochsrc-sample.bxrc文件就可以運(yùn)行了，如下圖所示：

可以看出引導(dǎo)代碼的輸出語(yǔ)句”load root directory“，表明運(yùn)行成功！��！

3、用bochs調(diào)試代碼

直接在bochs的安裝目錄中雙擊bochsdbg文件，然后選擇加裝前面我們的配置文件bochsrc-sample.bxrc，點(diǎn)開始就進(jìn)入調(diào)試模式了，如下圖所示：

此時(shí)是暫停在BIOS中。而我們的代碼是從0x7C00位置開始的，所以先要在那里設(shè)一個(gè)斷點(diǎn)，然后繼續(xù)運(yùn)行到斷點(diǎn)：

接下來可以用命令help來查看調(diào)試系統(tǒng)的各種基本命令，這里給出了一些常用的命令

3.1 執(zhí)行控制指令

c/cont/continue	連續(xù)執(zhí)行
s/step/stepi [count]	執(zhí)行count條指令，默認(rèn)為1條，會(huì)跟進(jìn)到函數(shù)和中斷調(diào)用的內(nèi)部
p/n/next [count]	執(zhí)行count條指令，默認(rèn)為1條，但跳過函數(shù)和中斷調(diào)用
Ctrl+C	停止執(zhí)行，并回到命令行提示符下
q/quit/exit	退出調(diào)試和執(zhí)行

3.2 斷點(diǎn)設(shè)置命令

vb/vbreak seg:offset	在虛擬地址上設(shè)置指令斷點(diǎn)，其中seg和offset可以是以0x開始的十六進(jìn)制數(shù)，或十進(jìn)制，或者是以0開頭的八進(jìn)制數(shù)
lb/lbreak addr	在線性地址上設(shè)置斷點(diǎn)，addr同上面的seg和offset
b/break/pb/pbreak addr	在物理地址上設(shè)置斷點(diǎn)
info break	顯示當(dāng)前所有斷點(diǎn)的信息
d/del/delete n	刪除一個(gè)斷點(diǎn)

3.3 內(nèi)存操作指令

x /nuf addr	檢查位于線性地址addr處的內(nèi)存內(nèi)容
xp /nuf addr	檢查位于物理地址addr處的內(nèi)存內(nèi)容

其中參數(shù)n、u、f分別表示：

n為要顯示內(nèi)存單元的計(jì)數(shù)值，默認(rèn)為1

u表示單元大小，默認(rèn)值為w

b（bytes） 1字節(jié) h（halfwords） 2字節(jié) w（words） 4字節(jié) g（giantwords） 8字節(jié) f為顯示格式，默認(rèn)為x x（hex） 顯示為十六進(jìn)制數(shù) d（decimal） 顯示為十進(jìn)制數(shù) u（unsigned） 顯示為無(wú)符號(hào)十進(jìn)制數(shù) o（octal） 顯示為八進(jìn)制數(shù) t（binary） 顯示為二進(jìn)制數(shù) c（char） 顯示為對(duì)應(yīng)的字符

3.4 信息顯示和CPU寄存器操作命令

r/reg/regs/registers	列表顯示CPU寄存器及其內(nèi)容
set $reg=val	修改某寄存器的內(nèi)容。除段寄存器和標(biāo)志寄存器以外的寄存器都可以修改，如set $eax=0x01234567
creg	列出所有的CR0-CR4寄存器
sreg	列出CPU全部狀態(tài)信息，包括各個(gè)段選擇子（cs，ds等）以及l(fā)dtr和gdtr等。
print-stack	打印堆棧情況。
info tab	顯示頁(yè)表

3.5 反匯編命令

u/disasm/disassemble start end，反匯編給定線性地址范圍的指令。也可以是u /10 反匯編從當(dāng)前地址開始的10條指令。如下圖

總結(jié)：

bochs的調(diào)試感覺和gdb對(duì)匯編的調(diào)試很類似，所以用起來挺方便的，而且對(duì)于開發(fā)操作系統(tǒng)的人來說，bochs的調(diào)試功能無(wú)疑是很強(qiáng)大的，可以直接看到cup的執(zhí)行情況，以及各個(gè)寄存器和內(nèi)存單元的內(nèi)容，這對(duì)于調(diào)試程序、掌握程序的運(yùn)行情況是很有幫助的。