Bochs调试linux内核环境搭建笔记（1）

2024 年 11 月
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一、安装Bochs软件
环境：
Ubuntu 13.10
Bochs版本：
Bochs 2.6

1、安装环境准备：
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install xorg-dev
sudo apt-get install bison
sudo apt-get install libgtk2.0-dev

2、安装Bochs命令：
./configure –enable-debugger=yes –enable-disasm=yes
sudo make
cp bochs bochsdbg
——如果没有该拷贝，安装时将会报错；
sudo make install

3、安装遇到的问题列表：
问题1、
gui/libgui.a(gtk_enh_dbg_osdep.o): undefined reference to symbol ‘pthread_create@@GLIBC_2.2.5’
解决办法：
LDFLAGS=’-lpthread’ ./configure –with-x11 –enable-debugger –enable-disasm
问题2、
如果忘了刚才的cp bochs bochsdbg命令，可能会安装失败，那么重复安装时将会报某个keymap已经存在
解决办法：
将bochs在安装目录下面的东西全部删了，重新make install一下。

二、构建bochs调测环境：
注：创建磁盘镜像以及往上面安装是在ubuntu 11.10（虚拟机安装的系统即可）环境上操作的，
主要原因是由于ubuntu 13.10上面的GRUB为2.0版本，该版本已经没有grub-setup命令，
改为了grub-install命令，但是该命令不太熟，暂不研究，故用11.10回避。
1、构建磁盘镜像；
root@machine:# dd if=/dev/zero of=hd1.img count=$((63*16*100))
100800+0 records in
100800+0 records out
51609600 bytes (52 MB) copied, 0.548913 s, 94.0 MB/s
2、挂载磁盘镜像；
root@machine:# losetup /dev/loop0 hd1.img
3、初始化磁盘设备；
root@machine:# cfdisk -s63 -h16 /dev/loop0
注意：初始化该磁盘时，创建一个Primary分区即可，同时注意需要将该磁盘设置为bootable模式，然后写入，退出；
4、使用fdisk检查刚才的操作；
root@machine:# fdisk -lu /dev/loop0

Disk /dev/loop0: 51 MB, 51609600 bytes
16 heads, 63 sectors/track, 100 cylinders, total 100800 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/loop0p1 * 63 100799 50368+ 83 Linux
5、将分区1挂载到/dev/loop1上面；
root@machine:# losetup /dev/loop1 hd1.img -o $((63*512))
6、格式化/dev/loop1为ext3文件系统格式；
root@machine:# mkfs.ext3 /dev/loop1
mke2fs 1.41.14 (22-Dec-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
12600 inodes, 50368 blocks
2518 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=1
Maximum filesystem blocks=51642368
7 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1800 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193, 24577, 40961

Writing inode tables: done
Creating journal (4096 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 36 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
7、在mnt下面创建img目录，可以留作以后维护使用；
root@machine:# mkdir -p /mnt/img
8、将loop1挂载到/mnt/img/上面；
root@machine:# mount /dev/loop1 /mnt/img/
9、安装引导程序；
root@machine:# mkdir /mnt/img/boot
root@machine:# cp -r /usr/lib/grub/i386-pc/ /mnt/img/boot/grub
10、生成一个core.img, biosdisk负责读取磁盘, part_msdos负责处理MBR, ext2负责读取ext3分区；
root@machine:# cd /mnt/img/boot/grub/
root@machine:/mnt/img/boot/grub# grub-mkimage -O i386-pc -o core.img biosdisk part_msdos ext2
命令解释：
1）-d使用默认值/usr/lib/grub2/i386-pc；
2）-p指定prefix变量为/bootin/grub2；
3）-o即输出定制的内核到/boot/bootin/grub2/core.img文件中；
4）biosdisk part_msdos ext2，这些都是grub内核所包含的模块，不需要太多；
注：有部分版本不需要参数“-O i386-pc”
注：ext3 基于ext2 的代码，它的磁盘格式和 ext2 的相同，所以此处用ext2读取，因为没有ext3模块。
11、安装grub2到(hd0), 根目录在(hd0,1)；
root@machine:/mnt/img/boot/grub# echo “(hd0) /dev/loop0” > ./device.map
device.map文件的意义说明：
首先，其实上述命令中的(hd0)并不意味着grub会安装到“本地硬盘”的MBR中，(hd0,1)也并不意味着grub所需文件在“本地硬盘”第一个分区上；因为在实际写入到设备时，(hd0)会经过device.map文件的映射；只有当device.map文件内容为(hd0) /dev/sda时，上面的说法才成立；而当device.map文件内容为(hd0) /dev/sdb时，比如你插入一个U盘，这时，(hd0)被映射为/dev/sdb，即你的U盘；上述命令将会写入grub到你U盘的MBR上，而将来启动时也会在你U盘上的第一个分区中查找/boot/grub下的模块等文件；这也意味着，如果你要安装grub到U盘，只要将device.map文件内容改为(hd0) /dev/sdb就可以了！
root@machine:/mnt/img/boot/grub# grub-setup -m ./device.map -d /mnt/img/boot/grub/ -r ‘(hd0,1)’ ‘(hd0)’
命令解释：
安装grub2到(hd0), 根目录在(hd0,1)
1）-d即安装grub2时所需的boot.img和core.img等文件所在目录为/mnt/img/boot/grub/；
2）-m即指定device.map文件所在目录为./device.map；
3）末尾的-r (hd0,1)即将来启动grub时所需文件在本地硬盘第一个分区；后面(hd0)即安装grub到本地硬盘MBR；
12、检查一下安装结果；
root@machine:/mnt/img/boot/grub# hexdump -C /dev/loop0 | less
可以看到如下信息：
00000180 7d e8 2e 00 cd 18 eb fe 47 52 55 42 20 00 47 65 |}…….GRUB .Ge|
00000190 6f 6d 00 48 61 72 64 20 44 69 73 6b 00 52 65 61 |om.Hard Disk.Rea|
这说明前面的操作没什么问题了；
13、现在可以把虚拟的镜像设备卸载了；
root@machine:/mnt/img/boot/grub# cd –
root@machine:# umount /mnt/img
root@machine:# losetup -d /dev/loop1
root@machine:# losetup -d /dev/loop0
至此，hd0.img已经搞定了，可以把它拷贝弄出ubuntu 11.10环境，去到安装bochs环境上面；
其实上面搞这么多主要是grub-setup在新版本上面没有了，暂时懒得研究grub-install命令了，
所以就Vmware安装ubuntu 11.10给绕过去。
14、至此只是把img搞定了，下面把bochs给配置一下；
使用命令vim bochsrc，然后输入以下信息即可：
megs: 2000
romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
ata0-master: type=disk, path=”hd0.img”, cylinders=100, heads=16, spt=63
boot: c
log: bochsout.txt
mouse: enabled=0
cpu: ips=15000000
clock: sync=both
15、测试一下img和bochs的安装情况，通常bochs能不能用，直接shell下面bochs命令就一见分晓，不过基于制作的hd0.img做验证，可以使用命令：
bochs -f bochsrc
注：该bochsrc本来是可以用系统自带默认的，但是配置方面不太熟，如果使用默认的话，会报CPU不支持的错误。
使用上面的命令启动bochs后，需要c一下，因为它默认会停在机器启动的第一条指令上面，然后可以在bochs的客户机上面按F12，选择Hard disk to boot，那么就可以看到grub的提示了。

三、安装内核
1、退出bochs，挂在hd0.img;
root@machine:# mount hd0.img /mnt/img/ -o loop,offset=$((63*512))
2、拷贝bzImage到磁盘上面；
root@machine:# cp /usr/src/linux/arch/x86/boot/bzImage /mnt/img/boot/vmlinuz
3、然后将下列配置写到/mnt/img/boot/grub/grub.cfg里面；
root@machine:# vim /mnt/img/boot/grub/grub.cfg
内容：
# Timeout for menu
set timeout=10
# Set default boot entry as Entry0
set default=0
# Entry0- Load Linux kernel
menuentry “Linux” {
set root=(hd0,1)
linux /boot/vmlinuz root=/dev/hda1
}
4、开始测试内核了；
umount /mnt/img
bochs -f bochsrc

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内核调试 · 2014-04-27 0

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