如何在Linux上使用Bochs

安装

到Bochs的主页： 上下载最新的Bochs RPM安装包。 以root的身份安装：

#rpm -ivh bochs-2.2.1-1.i586.rpm

其实RPM安装包给你装上了四个新程序：bochs，bochs-dlx，bximage，bxcommit， 以及相关文档。安装完毕后，你可以先试试bochs-dlx，它是DLX Linux的一个demo。

$ bochs-dlx

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DLX Linux Demo, for Bochs x86 Emulator

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Checking for bochs binary...ok

Checking for DLX linux directory...ok

Checking for /usr/bin/gzip...ok

Checking for /home/wangcong/.bochsdlx directory...ok

Entering /home/wangcong/.bochsdlx

Running bochs

00000000000i[APIC?] local apic in initializing

========================================================================

Bochs x86 Emulator 2.2.1

Build from CVS snapshot on July 8, 2005

========================================================================

00000000000i[ ] LTDL_LIBRARY_PATH not set. using compile time default '/usr/lib/bochs/plugins'

00000000000i[ ] BXSHARE not set. using compile time default '/usr/share/bochs'

00000000000i[ ] reading configuration from bochsrc.txt

00000000000i[ ] lt_dlhandle is 0x8bac490

00000000000i[PLGIN] loaded plugin libbx_x.la

00000000000i[ ] installing x module as the Bochs GUI

00000000000i[ ] using log file bochsout.txt

马上，你就会看到一个X11窗口。

显示的是VGA BIOS信息，然后是加载Linux的信息。以root身份登录，试试DLX Linux。安装成功。

使用

下面是一些重要的文件：

/usr/bin/bochs

Bochs启动程序

/usr/bin/bximage

Bochs带的制作磁盘镜像文件的工具

/usr/bin/bxcommit

把redolog放进flat磁盘镜像文件中去的交互工具

/usr/share/doc/bochs/bochsrc-sample.txt

Bochs配置文件的例子

/usr/share/bochs/BIOS-bochs-*

ROM BIOS镜像文件

/usr/share/bochs/VGABIOS-*

与VGA BIOS镜像文件相关的文件

/usr/bin/bochs-dlx

启动Bochs中DLX linux的程序

/usr/share/bochs/dlxlinux/

DLX Linux的目录，包含它的磁盘镜像文件和配置文件

/usr/share/bochs/keymaps/*.map

X11和SDL的keymap列表

命令bohcs可以接受4个参数：-q 加载配置文件后跳过开始菜单；-f configfile 识别指定的配制文件；-n

不加载配置文件；-h 打印帮助信息；-qf configfile

相当于同时使用-q和-f两个选项。使用Bochs，你必须有一个配置文件，或者你通

过-f参数指定，或者让Bochs自己搜索。配置文件的作用是告诉Bochs到哪里寻找镜像 文件，模拟层如何工作等。Bochs搜索配置文件的顺序是：

.bochsrc 在当前目录中</TT CLASS="FILENAME">

bochsrc 在当前目录中

bochsrc.txt 在当前目录中</TT CLASS="FILENAME">

.bochsrc 在用户的主目录中

bochsrc 在 /etc 目录中

以dlx-linux的配置文件为例，讲一下如何定制你需要的配置文件。dlx-linux的 配置文件是/usr/share/doc/bochs目录中的bochsrc-sample.txt。它的内容 如下：

###############################################################

# bochsrc.txt file for DLX Linux disk image.

###############################################################

# how much memory the emulated machine will have

megs: 32

# filename of ROM images

romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000

vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest

# what disk images will be used

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

floppyb: 1_44=floppyb.img, status=inserted

# hard disk

ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14

ata0-master: type=disk, path="hd10meg.img", cylinders=306, heads=4, spt=17

# choose the boot disk.

boot: c

# default config interface is textconfig.

#config_interface: textconfig

#config_interface: wx

#display_library: x

# other choices: win32 sdl wx carbon amigaos beos macintosh nogui rfb term svga

# where do we send log messages?

log: bochsout.txt

# disable the mouse, since DLX is text only

mouse: enabled=0

# enable key mapping, using US layout as default.

#

# NOTE: In Bochs 1.4, keyboard mapping is only 100% implemented on X windows.

# However, the key mapping tables are used in the paste function, so

# in the DLX Linux example I'm enabling keyboard_mapping so that paste

# will work. Cut&Paste is currently implemented on win32 and X windows only.

keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-us.map

#keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-fr.map

#keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-de.map

#keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-es.map

以#开头的每一行都是注释。注释写得很明白。

megs: 32

指明想要模拟32M的内存。注意：后面的数字最大为2048，但是因为主机系统的限制，在 大多数系统上，Bochs甚至不能支持1024M。

romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000

指明ROM的镜像文件在哪，开机时ROM BIOS被加载到哪里。$BXSHARE是环境变量，指明 Bochs的share目录，在Linux上为/usr/share/bochs。这一般不用改动。下面的vgaromimage 指明VGA ROM的镜像文件位置。

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

floppyb: 1_44=floppyb.img, status=inserted

floppya是第一软驱，floppyb是第二软驱。后面标明的是软驱镜像文件的位置，软盘 是否插入。可以根据你的需要做适当的修改。

ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14

ata0-master: type=disk, path="hd10meg.img", cylinders=306, heads=4, spt=17

打

开ata0通道，另外还有ata1，ata2，ata3。对于每一个通道，都必须指明两个IO地址和IRQ。

ata0是默认被打开的，它的ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14。ata0-master

是主ata0通道，后面指明它附带的设备是硬盘，硬盘镜像文件路径，硬盘柱面数，磁头数等参数。

boot: c

指明启动次序，可以是cdrom，floppy，disk。不过由于历史的原因a和c也能被接受。 也可以这样来写：

boot: cdrom, floppy, disk

mouse: enabled=0

指明鼠标是否可见。

keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-us.map

打开对虚拟US键盘的重映射，keymap必须被指明。

更多的配置文件选项说明见/usr/share/doc/bochs/user/bochsrc.html。 如何编写键盘的keymap列表见/usr/share/doc/bochs/user/keymap.html。

制作磁盘镜像

bximage是Bochs自带的制作磁盘镜像的工具，具有 良好的交互性，使用很方便。运行bximage，你会看到：

========================================================================

bximage

Disk Image Creation Tool for Bochs

$Id: bximage.c,v 1.25.2.1 2005/07/06 20:40:00 vruppert Exp $

========================================================================

Do you want to create a floppy disk image or a hard disk image?

Please type hd or fd. [hd]

询问我们是建立一个软盘镜像还是硬盘镜像，默认的是硬盘。我们直接按回车，选择硬盘 镜像。

What kind of image should I create?

Please type flat, sparse or growing. [flat]

我们想建立一个简单的镜像，选择默认的flat。回车。

Enter the hard disk size in megabytes, between 1 and 32255

[10]

想要多少Mbyte的大小？键入你想要的大小。

I will create a 'flat' hard disk image with

cyl=2

heads=16

sectors per track=63

total sectors=2016

total size=0.98 megabytes

What should I name the image?

[c.img]

在上一步中输入“1”后，显示相关的硬盘信息。询问想要什么镜像文件名字？默认的是 c.img。输入hd.img回车。

Writing: [] Done.

I wrote 1032192 bytes to hd.img.

The following line should appear in your bochsrc:

ata0-master: type=disk, path="hd.img", mode=flat, cylinders=2, heads=16, spt=63

建立完毕。然后你就可以使用这个镜像，用Bochs做实验了。

当然不能真正启动就panic了，但是单步调试和理解内核在x86平台启动已经够了。

bochs下运行linux3.0内核（已验证）

1. 构造调试环境

由于bochs内建调试功能, 且支持gdb, 用它调试内核会很方便.

（文章中大部分命令的运行需要root权限，以sudo方式运行）

1.1 构建磁盘镜像

Shell代码

dd if=/dev/zero of=hd0.img

count=$((63*16*100))

用这个命令可以构建一个50MB左右的磁盘镜像, 输出结果如下:

100800+0 records in

100800+0 records out

51609600 bytes (52 MB) copied, 0.734578 s, 70.3

MB/s

注意count必须为63*16的倍数, 否则bochs识别硬盘会有问题.

1.2 挂载磁盘镜像

Shell代码

losetup /dev/loop0 hd0.img

这个命令可以将文件绑定到一个loop设备. 如果/dev/loop0不存在, 可以尝试 modprobe

loop.

然后进行设备初始化:

Shell代码

cfdisk -s63 -h16/dev/loop0

只创建一个主分区就可以. 写入后, 用命令fdisk检查结果:

Shell代码

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

Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System

/dev/loop0p1 63 100799 50368+ 83 Linux

将分区1挂载到/dev/loop1.

Shell代码

losetup /dev/loop1 hd0.img -o

$((63*512))

格式化/dev/loop1为ext3格式.

Shell代码

mkfs.ext3 /dev/loop1

在mnt下创建img目录, 做以后维护用.

Shell代码

mkdir -p /mnt/img

将loop1挂载到/mnt/img

Shell代码

mount /dev/loop1 /mnt/img/

安装引导程序. 因为我狂热倾向于模块化架构, 所以选择GRUB2.

本文以grub-1.97~beta3为示例,

读者可自行安装其他的引导系统如lilo.

Shell代码

mkdir /mnt/img/boot

cp -r /usr/lib/grub/i386-pc/

/mnt/img/boot/grub

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.

Shell代码

cd /mnt/img/boot/grub/

grub-mkimage -O i386-pc -o core.img biosdisk part_msdos

ext2

Shell代码

ls -lh core.img

-rw-r--r--1 root root 25K Sep2114:28

core.img

只有区区的25K.. 里面甚至还包含一个小的应急shell, 不过作用不大.

安装grub2到(hd0), 根目录在(hd0,1)

Shell代码

echo"(hd0) /dev/loop0" >

./device.map

grub-setup -m ./device.map -d /mnt/img/boot/grub/ -r

'(hd0,1)' '(hd0)'

检查一下安装成果:

Shell代码

hexdump -C /dev/loop0 | less

如果你能看到:

Shell代码

00000180 7d e8 2e00 cd18 eb

fe4752554220004765|}.......GRUB .Ge|

00000190 6f 6d004861726420446973 6b00526561|om.Hard

Disk.Rea|

就说明安装成功.

清理一下.

Shell代码

cd

umount /mnt/img

losetup -d /dev/loop1

losetup -d /dev/loop0

1.3 启动测试.

给上面的hd0.img配一个bochsrc文件, 可以拿bochs示例dlxlinux的配置文件来改,

只需将硬盘换为:

Shell代码

ata0-master: type=disk, path="hd0.img", cylinders=100,

heads=16, spt=63

然后启动Bochs, 顺利的话, 你能看到传说中的grub2 shell.

2. 从启动到保护模式.

为我们的bochs虚拟机编译一个内核. 不必太复杂,

目前我们只关心启动部分.

2.1 安装内核

退出bochs, 挂载hd0.img:

Shell代码

mount hd0.img /mnt/img/ -o

loop,offset=$((63*512))

拷贝bzImage.

Shell代码

cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage

/mnt/img/boot/vmlinuz-3.0.00

这两个步骤可以放到内核的Makefile中, 以后每次编译完成后,

自动更新到hd0.img里.

然后将下列配置写到/mnt/img/boot/grub/grub.cfg

Shell代码

# Timeout for menu

set timeout=10

# Set default boot entry as Entry0

set default=0

# Entry0- Load Linux kernel

menuentry"Linux-3.0.00"{

set root=(hd0,1)

linux

/boot/vmlinuz-3.0.00root=/dev/hda1

---