《自己动手写操作系统》—— 工作环境搭建
???
一、 開始搭建工作環(huán)境：
??? 1. 一臺計算機（Windows操作系統(tǒng)）
??? 2. 虛擬機 VirtualBox
?????? 可以在官網(wǎng)下載，下載地址：http://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
?????? 之所以選擇VirtualBox是因為它是開源免費的，速度也可以，作者使用的虛擬機是Virtual PC 5.0，該虛擬機是商業(yè)軟件，5.0版本的比較難找，網(wǎng)上可以找到5.2版本的，但我下載安裝后不能正常運行，提示不能在PAE模式下運行，雖然網(wǎng)上可以找到解決方案，需要對電腦做些配置，但覺得麻煩，個人還是喜歡用VirtualBox，下載安裝后沒有任何問題。
??? 3. NASM 匯編編譯程序
????? 下載地址：http://sourceforge.net/projects/nasm
????? 或者官網(wǎng)下載：http://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/
????? 這個是用來編譯我們寫的匯編程序的，以前常用MASM，但作者推薦這個。
??? 4. 軟盤絕對扇區(qū)讀寫工具 FloppyWriter.exe
?????? 在隨書附贈的光盤中提供，在OS/Tools/FloppyWriter/Release文件夾下，運行 該程序有兩個按鈕可以選擇，使用軟盤映像的話使用下面那個Write File To Image。前面提到，如果沒有光盤，可以去網(wǎng)上去下載光盤中的內(nèi)容。
??? 5. 源代碼編輯器
?????? 可以用記事本，也可以用其他編輯工具。
二、寫一個小的“操作系統(tǒng)”
???? 1.編寫源代碼：（書上有）
????? ?;boot.asm
????? org 07c00h????? ;告訴編譯器程序加載到7c00處
?????? mov ax, cs
?????? mov ds, ax
?????? mov es, ax
?????? call DispStr??? ;調(diào)用顯示字符串例程
?????? jmp $?????????? ;無限循環(huán)
DispStr:
?????? mov ax, BootMessage
?????? mov bp, ax?????? ;es:bp=串地址
?????? mov cx, 33
?????? mov ax, 01301h?? ;ah=13， al=01h
?????? mov bx, 000ch??? ;頁號為0(bh=0) 黑底紅字(bl=0ch,高亮)
?????? mov dl, 0
?????? int 10h????????? ;10h 號中斷
?????? ret
BootMessage:?????? db? "Hello lijie, Welcome to OS World!"
times? 510-($-$$)? db 0 ;填充剩下的空間，使生成的二進制代碼恰好為512字節(jié)
dw???? 0xaa55?????????? ;結(jié)束標(biāo)志
???
???? 2. 編譯 boot.asm
????? 安裝或解壓縮NASM后，將NASM的安裝目錄加到PATH環(huán)境變量中后就可以在命令行的任何目錄下使用NASM命令。進入到源代碼所在目錄，輸入命令 nasm boot.asm -o boot.bin 后回車便完成了源代碼的編譯。
???? 3.將boot.bin寫到TINIX.IMG
?????? 從光盤源代碼中復(fù)制TINIX.IMG文件到你的源代碼目錄下，運行FloppyWriter.exe,點擊Write File To Image，分別在彈出窗口中選擇boot.bin和TINIX.IMG，提示成功 OK。
???? 4. 在虛擬機中運行
?????? a.在虛擬機中新建一臺PC
??????? 啟動VirtualBox->新建->名稱任意取，操作系統(tǒng)選Other，Version選Other/Unknown->內(nèi)存默認(可改變)->創(chuàng)建新的虛擬硬盤->動態(tài)擴展->選擇虛擬硬盤的保存地址或默認，大小默認(可改變)->完成。
?????? b.將TINIX.IMG注冊到VirtualBox
??????? 管理(F)->虛擬介質(zhì)管理(V)->虛擬軟盤(F)->注冊(A)->在彈出窗口中找到剛剛制作完成的TINIX.IMG打開->確定。
?????? c.運行剛剛創(chuàng)建的PC
??????? 選擇剛剛創(chuàng)建的PC->開始->首次運行向?qū)?>下一步->介質(zhì)類型選軟驅(qū),介質(zhì)位置選剛剛注冊的TINIX.IMG->下一步->完成。OK，應(yīng)該可以看到哪一行黑底紅字了吧，呵呵。
第二種方法：
最近在業(yè)余閱讀時找到一本《自己動手編寫操作系統(tǒng)》覺得不錯，視角很新穎，是有關(guān)操作系統(tǒng)書籍中為數(shù)不多的看了不想睡覺的讀本。
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由于這本書的出版時間較早，書中引導(dǎo)盤還使用的是軟盤，所以在跟隨做的第一個實驗代碼時就遇到些小困難。最后實驗成果后在此做個記錄。
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書中第一個實驗就是編寫一段匯編代碼作為引導(dǎo)程序，編譯后將二進制文件寫入到引導(dǎo)盤（書中采用的是軟盤），然后讓電腦從軟盤啟動進而執(zhí)行我們的引導(dǎo)程序。
?
首先給出書中的引導(dǎo)程序——boot.asm
??? org 07c00h
?? ?mov?? ?ax,?? ?cs
?? ?mov?? ?ds,?? ?ax
?? ?mov?? ?es,?? ?ax
?? ?call DispStr
?? ?jmp $
DispStr:
?? ?mov?? ?ax,?? ?BootMessage
?? ?mov?? ?bp,?? ?ax
?? ?mov?? ?cx,?? ?16
?? ?mov?? ?ax,?? ?01301h
?? ?mov?? ?bx,?? ?000ch
?? ?mov?? ?dl,?? ?0
?? ?int?? ?10h
?? ?ret
BootMessage:?? ?db?? ?"Hello, OS world!"
?? ?times?? ?510-($-$$)?? ?db?? ?0
?? ?dw 0xaa55
下面則需要對這段匯編代碼進行編譯，于是我們就遇到了第一個問題：選擇什么樣的編譯器？如何編譯代碼？
書中推薦了使用NASM，至于為什么要選擇NASM，大家可以百度一下NASM誕生的故事，它的誕生就是因為諸多匯編編譯器的種種劣勢，最后催生出NASM這個比較好用的編譯器。
安裝NASM。NASM沒有圖形化界面，要么裝在DOS下，要么裝在Linux下。本人的電腦是WIN8+Ubuntu的虛擬機，所以果斷選擇在Ubuntu中安裝了NASM，只需要在終端敲上apt-get install nasm，然后等著安裝完成即可。安裝后測試下：
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安裝完成編譯器后將windows下編寫好的代碼拷貝到Ubuntu中用編譯器編譯，發(fā)現(xiàn)出錯。編譯生成的二進制文件boot.bin大小為0，并不是我們期望的512字節(jié)。 于是便在Ubuntu下用vi打開我們的匯編代碼查看一下，發(fā)現(xiàn)： 在代碼中出現(xiàn)了很多的“^M”字符。 哦，原來我用了DOS格式的文件放在了UNIX下面進行了編譯，難怪編譯器不認識。 注意：在DOS格式下面，回車換行是0x0D0A，而UNIX下是0x0A，所以當(dāng)DOS格式文件到了UNIX下面后0x0D則會變成“^M”這個控制字符。 這個問題的解決也有很多種方法，而本人是直接在UE中把文件都改成用UNIX格式編輯了： 修改了格式以后，在Ubuntu下可以正確編譯了！生成了一個512字節(jié)大小的二進制文件boot.bin。 下面就該是制作啟動盤的問題了。要知道，現(xiàn)在的電腦想要用軟盤啟動已經(jīng)是不可能了。但是我們有個東西叫虛擬機——它可以給我們提供一個“軟盤”接口，不過同樣也是個虛擬接口。 虛擬機我用的是VM Player，并沒有去用workstation，因為新版本的player已經(jīng)功能夠強大了。如下圖一步步建立自己的虛擬機，但是在驅(qū)動選擇時，選從軟盤啟動。 我們得為軟盤提供一個image文件，但之前對boot.asm文件編譯后得到的是二進制文件boot.bin。網(wǎng)上也有很多提出的方法如何將bin文件打包成img文件，其實我們簡單分析一下會發(fā)現(xiàn)，兩者的轉(zhuǎn)換其實只需要在windows下改一下后綴名！！！原因是：img文件也就是鏡像文件，原本就是對軟盤中的數(shù)據(jù)進行二進制級別的拷貝備份，而我們的bin文件本身就是二進制文件，所以對于內(nèi)存或者存儲設(shè)備來說，在這個地方img和bin文件是完全一樣的。 將boot.bin改后綴變成boot.img后就可以讓虛擬機去加載它了。 然后去啟動你的“操作系統(tǒng)”吧！總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的《自己动手写操作系统》—— 工作环境搭建的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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