在Mac上使用以下命令安装:

brew install bochs

每个章节下的bios配置部分应视bochs的具体版本而定,可自行修改:

# 对应真实机器的bios
romimage: file=/usr/local/Cellar/bochs/2.6.9_2/share/bochs/BIOS-bochs-latest
# 对应真实机器的VGA bios
vgaromimage: file=/usr/local/Cellar/bochs/2.6.9_2/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest

每个章节下的代码均可以独立运行,在对应的目录下执行以下命令即可启动:

./build.sh

即可启动执行。完毕之后可执行以下命令清理环境:

./clean.sh

结果

结果

有以下几点需要注意:

1. 书中的源码boot.inc的DESC_LIMIT_VIDEO2定义可能有误,应修改为:

   DESC_LIMIT_VIDEO2 equ 00000000000000000000000000001011b

   原因是保护模式的基地址是0xb8000,所以最后8位应该是b,而不是0,这样才能正确显示字母'P'。

   第164页的图4-11同样有问题,第4个GDT表项(显存)的base应该等于0xb8000,因为如果是图中的0xc00b8000,那么对应的物理内存地址是3072MB处,明显不合理。

2. Mac上的nasm并不支持数字中间以下划线分割的写法,会出现编译错误。

3. 第161页代码4-3的21行为:

   times60 dq 0

   Apple版本的nasm这样写会报错,原因是不能把int型的0赋给dq。稍加变通即可:

   times120 dd 0

这里对书中源码进行了改造,只使用e820一种方式,检测失败时会在第一行显示字符串: 'failed',成功将在第二行显示: 'done',如下图:

内存检测结果

内存检测的结果通过命令: x /4wx 0xb00查看,如下图:

检测结果

结果正是我们设置的内存大小: 32MB,无误。

内存分页结果

这一节注意要和前面的保护模式、内存检测部分结合起来。

由于此时没有可以用于打印的手段,所以正确性需要到下一章节验证。此部分需要使用Linux交叉编译器中的ld命令才可以正常链接,Mac自带的无法使用,Mac上的安装参考:

11-kernel-crosscompiler

打印字符

这里是打印字符和打印字符串两者结合的效果,这里遇到了一个奇怪的问题,如果在main.c中存在除main之外的其它函数,那么实验结果将不正确,原因未知。

打印数字

汇编中断实现

改进

timer

实验中的中断号与书中不同。

Assert

注意, 在64位Linux系统上编译时有几点需要注意:

• GCC加上参数:

  -m32 -fno-stack-protector

• LD增加参数:

  -m elf_i386

• 在Ubuntu上使用apt安装的bximage版本较老, 创建镜像的命令为:

  bximage -hd -mode=flat -size=10 -q disk.img

内存池

内存分配

注:上一节中内存池初始化代码有一个bug:用户内存池其实地址应该是0xc009a1e0,已在此节修正。

线程启动

线程调度

这部分两次上下文切换的过程较难理解,整理成如下的时序图:

时序图

注意:

• 如果被调度线程是第一次执行,那么转到线程对应的函数
• 如果不是第一次被调度,那么走时序图的下半部分,原因是switch_to中保存的起始地址其实是此函数的返回地址
• 虚线流程由第二次调度触发

锁