最近決定開(kāi)始閱讀Linux 0.11的源代碼。
學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng)的核心概念最好的方法莫過(guò)于閱讀源代碼。而Linux當(dāng)前最新的源代碼包已經(jīng)有70MB左右，代碼十分龐大，要想深入閱讀十分困難。而Linux早期的0.11版本雖然有諸多局限，但是具備了現(xiàn)代操作系統(tǒng)的完備功能，一些基本概念沿用到了當(dāng)前版本，并且代碼只有300KB，非常適合閱讀。
閱讀源代碼之前首先需要搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，由于Linux 0.11的代碼是二十年前編寫(xiě)的，當(dāng)前版本的gcc編譯器無(wú)法正常編譯通過(guò)，因此需要首先將Linux 0.11源代碼移植到gcc 4.3.4+，并在bochs虛擬機(jī)上搭建起了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
一、Linux 0.11內(nèi)核編譯
1、編譯環(huán)境設(shè)置
我的操作系統(tǒng)是：
Linux ubuntu 2.6.32-32-generic #62-Ubuntu SMP i686 GNU/Linux
安裝gcc編譯器，使用gcc -v確認(rèn)gcc編譯器的版本高于4.3.4
安裝編譯工具：
apt-get install build-essential
安裝該軟件包：
apt-get install bin86
2、修改Makefile文件
Linux 0.11內(nèi)核源代碼中基本上每個(gè)子目錄都包含有一個(gè)Makefile，需要對(duì)每個(gè)Makefile進(jìn)行如下修改：
a）將gas替換為as，將gld替換為ld?，F(xiàn)在gas和gld已經(jīng)直接改名為as和ld了；
b）去掉as的-c選項(xiàng)；
c）去掉gcc的編譯選項(xiàng)：-fcombine-regs和-mstring-insns
d）去掉kernel子目錄中Makefile的-O選項(xiàng)
3、內(nèi)存位置對(duì)齊語(yǔ)句align的修改
在boot目錄下的三個(gè)匯編程序中，align語(yǔ)句的使用方法已經(jīng)改變。原來(lái)align后的數(shù)值是內(nèi)存位置的冪次值，現(xiàn)在則需要直接給出起始地址的整數(shù)值，因此
align 3
要改成
align 8
4、修改嵌入宏匯編程序
由于as的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在不需要程序員人為指定寄存器了，因此需要把代碼中的__asm__("ax")全部去掉。類(lèi)似:"si", :"di", :"ax", :"cx");
修改為
:);
5、程序變量在匯編語(yǔ)句中的引用表示
將所有變量前的下劃線去掉：
.globl _idt, _gdt
修改為：
.globl idt, gdt
6、修改copy_process函數(shù)
在kernel子目錄下的fork.c文件中，修改如下：
*p = *current; /* NOTE! this doesn't copy the supervisor stack */
改為：
memcpy(((struct task_struct *) p), ((struct task_struct *) current), sizeof(struct task_struct));
7、編譯內(nèi)核
下載mengli-TinyOS-v0.0.1-0-g182166e.zip，解壓，執(zhí)行如下命令：
cd mengli-TinyOS-v0.0.1-0-g182166e
make
編譯完成之后會(huì)生成Linux kernel的image文件：linux-kernel-image-0.11，至此就完成了Linux 0.11的移植和編譯工作。
二、bochs上實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建
1、bochs的安裝
執(zhí)行如下命令：
tar xvfz bochs-2.2.1.tar.gz
cd bochs-2.2.1
./configure
編譯bochs之前需要對(duì)源文件進(jìn)行一點(diǎn)修改，不然會(huì)編譯錯(cuò)誤：
刪除iodev子目錄下harddrv.h文件290行和295行的sparse_image_t::
make
make install
2、bochs的設(shè)置
我的bochs配置文件如下：
#gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0
romimage: file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000
megs: 16
vgaromimage: file=/usr/local/share/bochs/VGABIOS-lgpl-latest
floppya: 1_44="linux-kernel-image-0.11", status=inserted
ata0-master: type=disk, path="hdc-0.11-new.img", mode=flat, cylinders=410, heads=16, spt=38
boot: a
log: bochsout.txt
vga_update_interval: 300000
keyboard_serial_delay: 200
keyboard_paste_delay: 100000
private_colormap: enabled=0
fullscreen: enabled=0
screenmode: name="sample"
i440fxsupport: enabled=0
其中第一句是bochs調(diào)試選項(xiàng)，不進(jìn)行內(nèi)核調(diào)試時(shí)可以注釋掉這一行。此外，hdc-0.11-new.img這個(gè)文件是系統(tǒng)啟動(dòng)后加載的根文件系統(tǒng)。
這本書(shū)是趙炯博士編寫(xiě)的《Linux內(nèi)核完全注釋》一書(shū)所附帶的。
3、運(yùn)行bochs
啟動(dòng)bochs虛擬機(jī)的命令是：bochs -f bochsrc-gdb.bxrc，其中-f選項(xiàng)用來(lái)指定配置文件。
成功啟動(dòng)虛擬機(jī)的截圖如下：
