超軟之家: qemu

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2019年1月27日星期日

OrangeOS's 作業系統實現範例出現微軟防毒Defender的誤偵測

年關將近，最近繼續在整理舊書，偶然間翻到了一本放了很久的舊書 OrangeOS's 一個作業系統的實現。

在Windows 10 系統中，想試試它的範例，發現 a.img 檔案複製不過來，覺得十分奇怪。

突然跳出病毒移除警告，微軟的防毒軟體偵到 Trojan: DOS/Killmbr。

出現的路徑剛好是範例1的Hello World boot.asm 所對應的檔案 a.img

程式碼

原本的測試範例沒有Makefile, 筆者寫了一個測試用的Makefile 以方便在Ubuntu 16.04.4 重覆編譯

編譯測試檔案

/Dev/orangeos/chapter1/a$ make
qemu-img create -f raw a.img 1440k
Formatting 'a.img', fmt=raw size=1474560
mkfs.msdos -s 1 a.img
mkfs.fat 3.0.28 (2015-05-16)
nasm boot.asm -f bin -o boot.bin
dd if=boot.bin of=./a.img bs=512 count=1
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes copied, 0.000185582 s, 2.8 MB/s

被偵測到有問題的boot.asm 範例

 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

通Defender 偵測的 boot.asm 範例

測試 ghaiklor 的 Simple boot sector with Hello World 範例編譯沒有問題
source: https://gist.github.com/ghaiklor/89e243a3463569480d01188c9e55e077

執行編譯OK的Hello World

Windows 10 pro with qemu / make tools installed by choco

小結

比較程式的差異，通Defender 偵測的 boot.asm 範例，是比較好的寫法，有做處理停止中斷及結束。
看到偵測有病毒檔案訊息，先不用緊張，確認問題點，調整一下寫法，就可避開 Defender 誤偵測，繼續快樂的作業系統程式開發與研究囉！

2011年10月1日星期六

ARM Linux 開發環境設定指南

最近在工作上，需要用到ARM相關平台，所以花時間研究 ARM CPU 架構的開發環境，
其中硬體商（目前開發板:Friendly ARM Tiny6410）提供的部分程式必須在Windows 上才可執行。
故筆者想能不能在windows 及ubuntu-linux 中，也可各有一個模擬arm 的開發平台，可直接編譯程式而不需要使用cross-compiler（簡言之，如在windows平台上，使用ARM虛擬機器編譯arm執行檔）。
經過搜尋網上資料後，發現有一套件debian armel可供使用，且很貼心的提供可利用qemu arm來直接載入使用，大大減少重新編譯的時間。

設定步驟

安裝QEMU

Windows: 請參考在Cygwin中設定並使用Qemu一文
Ｍac OS X : 請參考＂在蘋果電腦上執行 qemu (MAC OS X)＂一文
Ubuntu: 請執行下列apt-get命令

sudo apt-get install qemu qemu-system

下載debian-armel
檔案所在位置：http://people.debian.org/~aurel32/qemu/armel/

　a3853606c5762d41bb245aaeb8823996  debian_lenny_armel_desktop.qcow2
  dce9f0d2855d57b79b63bcf3a9ecd51d  debian_lenny_armel_standard.qcow2
  a6d0dde54fb27254e2b8d94736889462  initrd.img-2.6.26-2-versatile
  1969e2a0ffc571ccf6024dc7c842d4dd  vmlinuz-2.6.26-2-versatile
  c5f9039b463e07852055071ac118320a  debian_squeeze_armel_desktop.qcow2
  b7807306c4c79aaa9a423119f4633ffb  debian_squeeze_armel_standard.qcow2
  f73e83b8e48bd422457dafeb8afe7fc6  initrd.img-2.6.32-5-versatile
  8b33324f99d13dc71d6ad060db2fd60a  vmlinuz-2.6.32-5-versatile

筆者所使用的檔案組合如下表:

下載檔案	說明
initrd.img-2.6.32-5-versatile	初始化並啟動附加檔案
vmlinuz-2.6.32-5-versatile	系統啟動用linux 核心
debian_squeeze_armel_standard.qcow	debian squeeze 標準系統映像檔（可寫入更新資料）

執行debian arm linux
開機完成後，預設登入帳號及密碼皆為root。

執行腳本檔
此腳本用來執行debian-armel，及相關必要參數。
run.sh

#!/bin/sh
export PATH="$PATH:/usr/local/qemu/bin"
PLATFORM="`uname -s | cut -d'_' -f1`"
QEMUEXE="qemu-system-arm"
if [ "$PLATFORM" = "CYGWIN" ] ; then
QEMUEXE=${QEMUEXE}.exe
fi
img=debian_squeeze_armel_standard.qcow2
$QEMUEXE -M versatilepb -kernel vmlinuz-versatile -initrd initrd.gz -m 256 -hda $img -append 'root=/dev/sda1' -redir tcp:2200::22

使用腳本檔案前用先將，下列檔案更名：

initrd.img-2.6.32-5-versatile 改為 initrd.gz
vmlinuz-2.6.32-5-versatile 改為 vmlinuz-versatile

進入到run.sh 所在目錄，並執行下列腳本檔

sh run.sh

註一：當在使用apt-get install gcc g++ 時，發生找不到檔案的情形。
解決方法：　apt-get update –fix-missing
註二：因為qemu 網路架構原設計，需使用-redir 參數用來將Guest OS(debian-arm) 的ssh 22 port 轉到本機2200port。(記得debian-arm中，執行 apt-get install openssh-server來安裝ssh server)

結論
當筆者完成所有步驟後，等於擁有一台虛擬ARＭ機器，且為一包含完整開發軟體的LINUX系統。
若網友們所寫的程式無特別額外ARM硬體需求，則可直接在上面開發偵錯，可減少arm程式複製到arm 板子上的時間。

2011年8月23日星期二

在Mac OS X上編繹BenOS並使用Qemu執行

續上篇自製開發BenOS支援Windows＋Cygwin後，發現Mac上的使用者（當然筆者也是其中之一，不才也是半個蘋果迷）也想能直接編繹(另一個原因是，不想再開另一個Linux 虛擬機，太耗資源及電力，環保一下吧)，於是乎有了這篇文章。

編繹環境設定

筆者的Mac 是Snow Leopard 10.6.8

1. 安裝Xcode

到http://developer.apple.com/下載並安裝Xcode (筆者用的是4.0.2)

2. 安裝HomeBrew

請參考把常用的UNIX 環境重建到MAC OS X (1)　一文。

3. 使用brew 安裝 nasm 和qemu

sudo brew install nasm qemu git

4.安裝cross gcc

測試使用Xcode 的gcc，並發現不能做完整靜態連結。也不能輸出ELF檔案。

正想把最後殺手鐧拿來，自己編繹gcc時，心血來潮google 一下，

發現下列的站台，有專門編繹給Mac OS X，二話不說，馬上拿來用，節省不少時間。

可從此處下載http://crossgcc.rts-software.org/doku.php

dmg 安裝至目錄

gcc-4.5.2-for-linux32.dmg (65.2 MB)
/usr/local/gcc-4.5.2-for-linux32/

gcc-4.5.2-for-linux64.dmg (71.7 MB) /usr/local/gcc-4.5.2-for-linux64/

筆者安裝是64位元版，但在編繹時需要加上-m32, 因為目前bos 尚未相容64位元模式。

5. 安裝mtools

在編繹過程，只有一個小問題，便是找不到iconv，極可能是script 的bug，加上-liconv，即可通過編繹。

另外為求保險，去除不必要的變數，故加上-arch i386，產生mtools i386 版。

env CFLAGS="-arch i386" LDFLAGS="-arch i386 -liconv" ./configure
make
sudo make install

結語

如此一來，便可在OSX上編繹及執行，可參考開頭畫面。

再則，感謝google 大神，讓我能省去編繹 toolchain時間。相對windows 來說，Mac OS X 對Unix-like開發者，較為友善。

然後，到本文筆者便寫完三個主要平台的OS開發環境Linux、Windows、OSX上設定。

希望對大家有所幫助，少走一彎路。

最後，筆者因為以前工作屬工友級，所以需要什麼，就學什麼。

想請問大家最常使用什麼平台和工具來進行程式開發呢？

說不定有更好的組合提高您的生產力；一人技窮，二人技長；快提出來大家討論，集思廣益吧。

註一：下次的大聚會9/6，有重量級的ＯＳ長老駕到，可來吸收一甲子功力，請大家踴躍參加。

註二：此次9/6活動已加入TOSSUG行程(請參閱http://www.tossug.org/2011)

2011年5月25日星期三

精簡版作業系統實戰: 自製OS用Qemu執行

源起一直以來想自己寫一個OS，練練功，去年到今年斷斷續續花了一至兩個月時間，寫了我自己的陽春作業系統，最近正在整理程式碼做個記錄；證明有達成自己的目標。以下是從我的Xubuntu 10.10 執行benos 使用QEMU的畫面截圖。

qemu-system-x86_64 -boot a -M pc-0.11 -fda /home/ben/osdev/../main.img

畫面左上為Ben OS 執行結果。

目前實作了下列功能：

簡易的記憶體管理

Timer中斷處理

鍵盤I/O, 佇列

多個執行緒的多工切換

簡單的命令模式 (ps, uname, free, clear, type mem)

精簡 libc 函式庫

在寫自己小ＯＳ過程中，最痛苦的莫過於不知道為什麼ＯＳ又沒畫面了。開發期間，學習了不少以前觀念有些模糊的部分，例如：如何進入保護模式、程式執行期權限模式、記憶管理、多工處理等等。

之後可能的研究議題如下：

如何編繹及改寫BenOS支援網路開機方式（PXE）？

如何支援檔案系統從S-ATA 硬碟？

如果想寫自己的ＯＳ，如何開始呢？

首先在完全沒有基礎情況，起步是最難的。

其實坊間有多本自製ＯＳ的書，以下是本人看過書:

打造個人作業系統　核心編譯與系統開發Linux 0.01 (2005.5)

- 偏重Linux 0.01 相關觀念介紹

- 較不適合初學者

30天打造ＯＳ！系統自作入門 (2010.3)

- 偏重圖形介面實作，且用到許多自制工具或其他工具

- 較適合進階網友

Orange's 一個作業系統的實現 (2010.5)

- 比較全面詳細介紹觀念細節

- 較適合初學者
作業系統開發實戰手冊：以開發一個視窗多工作業系統為例(2011.5)
- 圖形介面實作
- 提供多平台的開發
- 使用大量表格來對照行號，進行解說。

再來最常遇到就是卡關，卡在某一環節良久，無法解決。這時如果有人可以討論，相信情況會大為改善。

在wiki at osdev.org裡有英文文章，如英文尚可考慮精讀，有很多初學者的參考文章。

另外在Jserv's CURT v1 ARM 精簡作業系統一文中，Jserv 留言說有熱心網友將CURT v1移植到i386平台，可供大家參考練習。以上一點淺見，希望對您有所幫助。

更新2011-07-22:
建立共筆用的站台：Julu 作業系統開發協作平台，有興趣的人可留言(改到社群論壇，詳參閱協作平台)，歡迎一同編修內容。

更新2011-08-17:

自製作業系統 BenOS 原始碼公佈

更新2011-09-11
新增作業系統開發實戰手冊一書

更新2011-12-14
BOS 使用新的bootloader(By Dennis) 以及初步整合VFS(By Wayling)

2011年4月20日星期三

讀"Orange's 一個作業系統的實現"的心得

前一陣子花時間看這本書，
這本算是滿適合新手入門的書，
很多觀念說明很清楚，不過要讀本書；還是需要一些基礎：
1.略懂組合語言
使用NASM，作為一些低階操作。
2.C 語言　(絕大部分程式使用。）
3.略懂環境Shell，Gnu Make
Windows 批次檔
Linux: Bash or Csh　等等

從環境設定，到Boot 流程、多執行序、記憶體、檔案系統的實作等等，
許多重要的ＯＳ元素均有詳細的介紹。

這本書環境設部分，很貼心的介紹了Linux 及windows 開發環境的設定。
對於不習慣使用Linux的讀者提供另一種選擇。

本人習慣使用Linux 環境，所以電腦環境如下：
OS: XUbuntu 10.10 , 桌面：Xfce
Tool: gcc 4.4.5, GNU Make 3.81, Bash 4.1.5, qemu 0.12.5
Editor: vim + ctags + cscope

一邊看書，一邊利用範例修改編繹，讓自己更容易瞭解，來龍去脈。
其實研究OS的原理，可讓自己更知道系統如何運作，加強自己的功力喔！！！
有空不妨看看！！！

2010年1月25日星期一

在蘋果電腦上執行 qemu (MAC OS X)

QEMU 為一開放源始碼的虛擬機器模擬器。

若是使用Snow leopard(MAC OS X 1.0) 以上的網友可考慮使用, homebrew.
==>請參考把常用的UNIX 環境重建到MAC OS X 一文

如尚未安裝Darwin Ports, 請至 http://www.macports.org/ 下載符合系統的版本進行安裝。

接著你可執行port 安裝qemu，過程如下述：
$ sudo port install qemu

Password:

You will then be prompted for your root password, which you should enter. You may have to wait for a few minutes while the software is retrieved from the network and installed for you. Y ou should see something that looks similar to:

---> Fetching qemu
---> Verifying checksum for qemu
---> Extracting qemu
---> Configuring qemu
---> Building qemu with target all
---> Staging qemu into destroot
---> Installing qemu

(註：當上述指令執行中，請勿關閉終端機(Terminal)。)
安裝完成後，你可用下述指令得到qemu 更詳細的資訊
$ man qemu
$ apropos qemu
$ which qemu
$ locate qemu

預設安裝好qemu, 並不包含 arm 的執行檔
若需要其他的處理器(processors)的支援可用下述指令進行安裝：

$ sudo port install +target_arm qemu

你可用 sudo port variants qemu 查詢可能目標處理器支援。
範例如下：
VMLeopard:~ ben$ port variants qemu

qemu has the variants:
target_arm: add arm target support
target_cris: add cris target support
target_m68k: add m68k target support
target_mips: add mips target support
target_mips64: add mips64 target support
target_mips64el: add mips64el target support
target_mipsel: add mipsel target support
target_ppcemb: add ppcemb target support
target_sh4: add sh4 target support
target_sh4eb: add sh4eb target support
target_sparc: add sparc target support
universal: Build for multiple architectures

參考資訊

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dmg	安裝至目錄
gcc-4.5.2-for-linux32.dmg (65.2 MB)	/usr/local/gcc-4.5.2-for-linux32/
gcc-4.5.2-for-linux64.dmg (71.7 MB)	/usr/local/gcc-4.5.2-for-linux64/

2019年1月27日 星期日

OrangeOS's 作業系統實現範例出現微軟防毒Defender的誤偵測

程式碼

被偵測到有問題的boot.asm 範例

通Defender 偵測的 boot.asm 範例

執行編譯OK的Hello World

小結

延伸閱讀:

2011年10月1日 星期六