用bochs调试自己写的系统引导代码
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，當然，這是標準安裝，如果你選擇的是完全安裝，則比標準安裝多個DLX linux demo這個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BOCHS的一大堆配置，可以先用用它自帶的這個OS，感受下BOCHS。
?????? 在BOCHS的目錄里面有個dlxlinux子目錄，進去，雙擊bochsrc，就進入下圖：
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，就等于是機子的硬盤了，咱們僅僅需要的就是配置好，能運行就可以。
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，我詳細介紹這方法。
比方說，咱們想用msdos這個操作系統(tǒng)，從網(wǎng)上找個msdos的啟動盤的鏡像文件，如果找不到的話，可以自己做個，方法：首先做個啟動盤鏡像文件，取名boot.img這就做好了，方法可以參考我以前寫的”用vmware運行簡單的引導(dǎo)代碼“或者也可以用dos下的hd-copy這個工具做出來。然后單獨建立個目錄（隨意地方）msdos，然后把bochs安裝目錄里面的bochsrc-sample.txt這個文件復(fù)制到msdos這個目錄里面，并改名，注意，后綴最好是bxrc，這個后綴是bochs可以識別的。bochsrc-sample.txt這個文件是配置文件模板，我們就是在這個模板的基礎(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。
第一個參數(shù)：floppya這是A驅(qū)動器的參數(shù)，當然，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/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標明軟驅(qū)的狀態(tài)，只能有兩個inserted（軟盤插入軟驅(qū)），ejected（軟盤未插入軟驅(qū)）。
????? 第二個參數(shù)：boot，這是啟動的驅(qū)動器，它的頻率也比較高。它可以帶的參數(shù)有floppy（軟驅(qū)啟動），disk（磁盤啟動），cdrom（光驅(qū)啟動）。
????? 這兩個參數(shù)是最最常用的，幾乎是必用吧。
????? 第三個參數(shù)：ata0，ata1，ata2，ata3，這應(yīng)該算是四個參數(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。標準的參數(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這個參數(shù)鏡像類型，它僅僅是針對磁盤才有效，有幾種，flat（一個文件的布局）concat（多個文件的布局）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這幾個參數(shù)通過這名字就能知道了。
????? 知道這3個參數(shù)（除了第三個），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，一個一個參數(shù)介紹，由于不常用，僅僅介紹下，不會象前面納幾個參數(shù)那樣詳細介紹，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，其實就是在BOCHS運行過程中改變配置的界面。
????? display_library：圖形庫。
????? Romimage：ROM BIOS
????? Megs：內(nèi)存
????? optromimage [1-4]：ROM鏡像的選項
????? 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：啟動驅(qū)動器
????? Ips：模擬的頻率，有些時候特別有用，比如我裝minix1.5的時候，在login的時候，如果機子高檔的話，輸入passwd的時間特別短，這時候就需要調(diào)整頻率了。當然，聽說軟件如果對實時控制特別研的時候，也必須改它。
????? Clock：時鐘
????? floppy_bootsig_check：是否檢查軟盤引導(dǎo)時候的引導(dǎo)的標記0xaa55
????? log：調(diào)試用的日志
????? logprefix：日志記錄的格式
????? panic：Bochs這個軟件本身錯誤的信息，如配置文件出錯或是模擬錯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這個軟件時報告情況用的。
????? 以上四個參數(shù)（panic，error，info，debug）是Bochs運行時遇到的不同等級的情況。
????? debugger_log：調(diào)試器輸出錯誤的文件。
????? 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運行引導(dǎo)代碼
通過前面參數(shù)的介紹，我們來配置和運行自己寫的系統(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)都用默認就好，然后直接雙擊bochsrc-sample.bxrc文件就可以運行了，如下圖所示：
可以看出引導(dǎo)代碼的輸出語句”load root directory“，表明運行成功！！！
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，點開始就進入調(diào)試模式了，如下圖所示：
此時是暫停在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)一個斷點，然后繼續(xù)運行到斷點：
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，默認為1條，會跟進到函數(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 斷點設(shè)置命令
vb/vbreak seg:offset
在虛擬地址上設(shè)置指令斷點，其中seg和offset可以是以0x開始的十六進制數(shù)，或十進制，或者是以0開頭的八進制數(shù)
lb/lbreak addr
在線性地址上設(shè)置斷點，addr同上面的seg和offset
b/break/pb/pbreak addr
在物理地址上設(shè)置斷點
info break
顯示當前所有斷點的信息
d/del/delete n
刪除一個斷點
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)存單元的計數(shù)值，默認為1
u表示單元大小，默認值為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，默認為x x（hex） 顯示為十六進制數(shù)d（decimal） 顯示為十進制數(shù)u（unsigned） 顯示為無符號十進制數(shù)o（octal） 顯示為八進制數(shù)t（binary） 顯示為二進制數(shù)c（char） 顯示為對應(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對匯編的調(diào)試很類似，所以用起來挺方便的，而且對于開發(fā)操作系統(tǒng)的人來說，bochs的調(diào)試功能無疑是很強大的，可以直接看到cup的執(zhí)行情況，以及各個寄存器和內(nèi)存單元的內(nèi)容，這對于調(diào)試程序、掌握程序的運行情況是很有幫助的。
參考：https://cms.hit.edu.cn/mod/wiki/view.php?pageid=22
http://blog.csdn.net/yxin1322/article/details/664077
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的用bochs调试自己写的系统引导代码的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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