我们上面提到的Virtual PC和VMware都是商业软件，而下面将要介绍的Bochs软件则是开源的和免费的。可以从http://bochs.sourceforge.net/获取它的最新版本和相关信息。

2.7.1  Bochs vs. Virtual PC vs. VMware

不知道开源给你的感觉是什么，对笔者而言，它总是意味着亲切、清新，身上没有讨厌的商业气息。也许你也有同感，如果是的话，可能你已经对本书到现在才提到Bochs感到不满。实际上笔者对Bochs其实是充满好感的，尤其是它可以对操作系统进行调试，这样方便的特性不能不让我们对它青睐有加。理论上讲，Bochs可以完全取代Virtual PC和VMware，但以笔者个人的体会，从一个操作系统开发者的角度来看，Bochs大致有这么几个缺点：

—  Virtual PC有共享文件夹功能，可以方便地读取host上的文件，而Bochs不可以。当我们学习保护模式时，免不了要用到DOS，用Virtual PC可以在Windows下编写代码，通过共享文件夹的方式在DOS下执行，而Bochs就没这么方便。

— 跟Virtual PC和VMware比起来，Bochs的速度要慢得多，笔者曾经试图在Bochs上安装Red Hat 9，但随后就发现这是个愚蠢的决定，太慢了，不久笔者就把它中止掉了。

—  Virtual PC的图形化界面要比Bochs好用。

读者可能注意到了上文中“从一个操作系统开发者的角度来看”这一句，之所以这样说，是因为我们这样武断地将Bochs拿来跟Virtual PC或Vmware相比是不公平的。虽然它们模拟同一个操作系统时的输出可能差不多，但从实现机制上讲，它们有巨大的不同。

Bochs是一个模拟器，它完全模拟x86的硬件以及一些外围设备。而VMware除了模拟一些特定的I/O之外，还可以用它的x86运行时引擎来完成其余内容的执行。意思是说，当客户PC试图执行一些动作时，VMware并不是利用自己重造的机制来解释它，而是将它传递给实际的硬件。在这里，VMware的工作更应称为“虚拟（virtualize）”而不是“模拟（emulate）”。Virtual PC的原理介于两者之间，它的一些部分是模拟出来的，另一部分则是虚拟出来的。Virtual PC能够实现共享文件夹也是因为同样的原因。

由于Bochs在模拟一台真正的机器的硬件，所以使得它比VMware和Virtual PC都慢得多。

笔者曾经将Tinix分别用Bochs 2.1.1、Virtual PC 5.0、VMware 3.2.0和真实的机器进行比较测试，发现在Virtual PC上运行的效果跟真实的机器居然差不多，而Bochs和VMware则慢得多，这可能跟它们实现机制的差异以及Tinix自身的特点有关。不过，Virtual PC的确因为速度、操作方便性等特点具备很强的吸引力，以至于本书最终将它而不是开源免费的Bochs作为首选。

那么Bochs是不是就被我们抛弃了呢？当然不是，因为Bochs的调试功能实在太令人兴奋了。当我们的操作系统出现问题时，Bochs就变得无法替代。下面，我们就来看一下，Bochs到底如何使用。

2.7.2  Bochs的使用方法

我们先来一点感性认识，首先从http://bochs.sourceforge.net/获取Bochs的安装程序。这里以Bochs 2.1.1为例，安装完成后，在菜单中可以找到快捷方式Linux Demo in Bochs 2.1.1，双击它，几秒钟之后，如图2-44所示的画面出现了。

图2-44  用Bochs启动Linux

感觉怎么样？虽然你已经熟悉了虚拟机这种东西，看到这样的画面还是感到很有趣，不是吗？这是一个非常小的Linux，输入root，然后按回车键，就可以登录进去使用了。如图2-45所示。

图2-45  登录到root

新奇之后，让我们来看看这奇妙的过程是怎么发生的。

首先在桌面上找到快捷方式Linux Demo in Bochs 2.1.1，看看它的目的地：D:\Program Files\Bochs-2.1.1\dlxlinux\run.bat。现在，就让我们看看run.bat的内容：

cd "d:\Program Files\Bochs-2.1.1\dlxlinux"

..\bochs -q -f bochsrc.bxrc

原来Bochs通过bochs -q -f bochsrc.bxrc这样的命令行来启动，那么不用说，启动的各种参数一定就装在bochsrc.bxrc中，下面就让我们来看一下（为节省篇幅，省略了部分内容）：

代码2-1  bochsrc.bxrc（请参考\chapter2\bochsrc.bxrc）

megs: 32

 

# filename of ROM images

romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000

vgaromimage: $BXSHARE/VGABIOS-elpin-2.40

 

# what disk images will be used

floppya: 1_44=floppya.img, status=inserted

floppyb: 1_44=floppyb.img, status=inserted

 

# hard disk

ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14

ata0-master: type=disk, path="hd10meg.img", cylinders=306, heads=4, spt=17

 

# choose the boot disk.

boot: c

……

# where do we send log messages?

log: bochsout.txt

 

# disable the mouse, since DLX is text only

mouse: enabled=0

 

# enable key mapping, using US layout as default.

……

keyboard_mapping: enabled=1, map=$BXSHARE/keymaps/x11-pc-us.map

内容看起来虽然不少，但是除去以#开头的注释之外，实际起作用的内容并不多，而且凭借字面意思，还是比较容易理解的。

你一定蠢蠢欲动地想把你的Boot Sector拿到这里试一下了，好的，我们就在Bochs- 2.1.1\目录下新建一个目录Tinix\，然后把Bochs-2.1.1\下面的内容全部复制过来，再把我们之前已经做好的Tinix.img复制到这里。好了，打开bochsrc.bxrc，将上面代码中用阴影标出的两行改为：

floppya: 1_44=Tinix.img, status=inserted

以及

boot: a

然后修改一下run.bat：

cd "d:\Program Files\Bochs-2.1.1\Tinix"

..\bochs -q -f bochsrc.bxrc

运行，结果如图2-46所示。

图2-46  用Bochs运行引导扇区

画面有点乱，那是因为Boot Sector没有进行任何的清屏操作，不过毫无疑问，红色的“Hello, OS world”已经出现在眼前，这表明运行成功了，整个操作就是这么简单。在本书附送光盘中的文件夹“\chapter2”中有相应的bochsrc.bxrc和run.bat文件供读者参考。

当然，Bochs的使用不止这么简单，就让我们在实际应用过程中慢慢学习吧。

2.7.3  用Bochs进行调试

用Bochs可以对操作系统进行调试，对于这一点，我们将在5.4.5.2节中再具体介绍。

2.7.4  在Linux上开发

或许你是个不折不扣的开源爱好者，对Linux无比热爱，并且决不肯对任何人妥协，没问题，运用Bochs使得在Linux上的开发变得与刚才介绍的情况非常类似。而且可以想像，在真正的Linux上编译我们的代码一定是非常快的。

为简单起见，我们从http://bochs.sourceforge.net/处直接获得Bochs的RPM包，然后安装，如图2-47所示。

图2-47  在Linux中安装Bochs 2.1.1

然后修改文件bochsrc.bxrc，涉及到的主要是相关路径：

代码2-2  在Linux下使用的bochsrc.bxrc

 

romimage: file=/usr/local/share/bochs/BIOS-bochs-latest, address =0xf0000

vgaromimage: /usr/local/share/bochs/VGABIOS-elpin-2.40

 

floppya: 1_44=tinix.img, status=inserted

floppyb: 1_44=floppyb.img, status=inserted

 

ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14

ata0-master: type=disk, path="hd_dos.img", cylinders=101, heads=16, spt=63

 

boot: a

 

log: bochsout.txt

 

mouse: enabled=0

 

这样就可以运行了，运行结果如图2-48所示。

图2-48  用Bochs运行引导扇区（在Linux平台下）

可以看到，与在Windows下的运行几乎是一摸一样的，不是吗？

另外，在Linux中使用软盘映像也非常方便，通过类似这样的命令就可以了：

mount /home/TINIX.IMG /mnt/floppy -o loop

总结一下，在Linux上开发可以通过这样的方式：

—  GCC编译生成内核。

— 用mount命令将.IMG文件挂载到文件系统。

— 将内核复制到.IMG文件中。

— 用Bochs运行Tinix（可能需要先从文件系统中卸载.IMG文件）。