Lab1: Booting a PC

Posted 2021-03-09 joe-w

Lab1：

简介

本实验分为三个部分。 第一部分着重于熟悉x86汇编语言，QEMU x86仿真器和PC的开机引导程序。 第二部分检查了6.828内核的引导加载程序，该加载程序位于实验室树的引导目录中。 最后，第三部分深入研究了6.828内核本身的初始模板，名为JOS，它位于内核目录中。

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源码下载

git clone https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2018/jos.git lab

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1. Part1: PC Booststrap

用于介绍x86 汇编语言 和 PC bootstrap 进程，以及初步使用 QEMU/GDB debugging

• 编译XV6

  将目录切换至 git 下来的 lab 目录下，使用 make 进行编译：
  
  遇到了如下错误：
  
  在 askubuntu 找到了一种解决方法：
  使用 apt-get install gcc-4.8-multilib 安装 gcc-4.8-multilib 得到了解决，编译成功
  
  在 qemu 上运行
  

• 使用 QEMU 和 GDB 进行调试

  新建两个终端，一个启动 make qemu-nox-gdb 另外一个启动 make gdb 对操作系统进行debug
  
  我们看向右侧终端窗口的这条指令 [f000:fff0] 0xffff0: ljmp $0xf000,$0xe05b ：

  1. QEMU第一条执行的指令在内存中的地址(物理地址)为 0xffff0（段地址和偏移地址为 CS=0xf000 IP=0xfff0）
  2. 第一条被执行的指令是 ljmp，该指令跳转的段地址和偏移地址分别为 CS=0xf000 IP=0xe05b

  这是因为英特尔设计IBM在其原始PC中使用的8088处理器，PC中的Bios采用硬连接方式，对应到物理地址 0x000f0000-0x000fffff，而QEMU的第一条执行的指令位于 0xffff0 到BIOS结束的地址 0x000fffff 只有16B的存储空间，能执行的工作必然很有限，故第一条指令执行了跳转，跳转至较前的位置，以便工作的完成。