[笔记] wsl 下使用 qemu/grub 模拟系统启动(单分区)

2023-12-17 04:36

本文主要是介绍[笔记] wsl 下使用 qemu/grub 模拟系统启动(单分区),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

背景

最近在学习操作系统,需要从零开始搭建系统,由于教程中给的虚拟机搭建的方式感觉还是过于重量级,因此研究了一下通过 qemu 模拟器,配合 grub 完成启动系统的搭建。

qemu 介绍

qemu 是一款十分优秀的系统模拟器,可以用于模拟各种CPU架构硬件。你可以在 x86平台上模拟出 arm 架构的 CPU并在其上运行程序,也可以反过来。总而言之,通过 qemu 可以忽略平台间的架构差异,完成硬件模拟。

grub 介绍

grub 是一个开源的系统启动器,用于对计算机进行初始化并引导至操作系统。

操作步骤

整个操作是在 wsl2 中执行的,需要提前安装一些软件:

sudo apt install -y qemu-system-x86 qemu-utils grub2

以下命令需要在 root 权限下执行,如果由于权限问题无法执行可以通过在前面加 sudo执行

1. 使用 dd 创建一块虚拟硬盘

dd 命令在 linux 系统中主要用于创建文件如:

# 创建一个 file.bin 的空文件,写入块大小为 512字节,共2M
dd bs=512 count=20000 if=/dev/zero of=file.bin
# 创建一个随机文件
dd bs=512 count=20000 if=/dev/random of=file.bin

这里使用该命令创建了一个 raw 类型的虚拟磁盘,qemu 可以直接使用这种类型的虚拟磁盘。

# 创建了一个虚拟磁盘文件,其实就是一个全是0 的空文件
dd bs=512 count=102400 if=/dev/zero of=hd.img
# bs=512 单次写入 512字节
# count=102400 共写入 102400次,合计 50MB
# if=/dev/zero 写入源为 zero
# of=hd.img 指定输出文件名称

然后通过 losetup -f 将这个虚拟硬盘文件关联为回环设备:

losetup -f hd.img
# -f 随机找一个空闲的回环设备,并将 hd.img 附加到上面
losetup -a
/dev/loop0: [2080]:409 (/root/hd.img)
# 这里可以看到我们刚刚创建的虚拟硬盘文件被附加到了 /dev/loop0 这个回环设备上了
# 可以通过 losetup -D 移除关联

通过 mkfs.ext4 将我们刚刚创建的的虚拟硬盘文件格式化为 ext4 磁盘文件系统类型

mkfs.ext4 hd.img

挂载我们刚刚初始化好的文件系统到当前系统上:

mkdir hdisk && mount hd.img hdisk
# 创建 hdisk 文件夹,并将 hd.img 虚拟硬盘挂载到这个文件夹上

到这里准备工作就完成了,现在我们为虚拟硬盘安装 grub:

grub-install --boot-directory=./hdisk/boot --no-floppy --force /dev/loop0
# --boot-directory 指定启动目录
# --no-floppy 设置没有软盘
# --force 只要没有发生错误,就继续写入,如果不指定 --force 可能会安装报错
# /dev/loop0 指定写入的磁盘文件,这里填刚刚通过 losetup -a 查询到的关联的回环设备文件

现在我们已经可以通过 qemu 启动这块硬盘了,虽然启动后直接是进入到 grub 界面:

qemu-system-x86_64 -hda hd.img
# --nographic 没有窗口条件的话可以添加这个选项
#  qemu-system-x86_64 -drive file=hd.img,index=0,media=disk,format=raw 与上面命令效果一样

在这里插入图片描述

当然这只是一个空界面,你可以用 grub 的一些命令做一些初步的操作

insmod part_msdos #GRUB加载分区模块识别分区
insmod ext2 #GRUB加载ext文件系统模块识别ext文件系统
set root='hd0' #注意boot目录挂载的分区,这是我机器上的情况
multiboot2 /boot/HelloOS.bin #GRUB以multiboot2协议加载HelloOS.bin
boot #GRUB启动HelloOS.bin

如果想要重复练习上面的过程,可以在关闭 qemu 窗口后,接触对虚拟硬盘的关联:

umount hdisk
# 接触 hdisk 目录与 hd.img 的关联

然后接触 hd.img 与本地回环设备的关联:

losetup -D
# 移除所有关联的本地回环设备
losetup -a
# 查看是否已经解除关联

最后删除掉当前目录中的 hd.img 和 hdisk 目录.重新操作即可.

qemu-system-x86_64 --nographic 退出方式

先按下 Ctrl + A 然后按下 X.

内核加载部分不做介绍.

参考资料

  • 02 | 几行汇编几行C:实现一个最简单的内核
  • grub命令 – 交互式的管理GRUB引导程序
    原文链接:https://www.linuxcool.com/grub

这篇关于[笔记] wsl 下使用 qemu/grub 模拟系统启动(单分区)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/503074

相关文章

vue使用docxtemplater导出word

《vue使用docxtemplater导出word》docxtemplater是一种邮件合并工具,以编程方式使用并处理条件、循环,并且可以扩展以插入任何内容,下面我们来看看如何使用docxtempl... 目录docxtemplatervue使用docxtemplater导出word安装常用语法 封装导出方

Linux换行符的使用方法详解

《Linux换行符的使用方法详解》本文介绍了Linux中常用的换行符LF及其在文件中的表示,展示了如何使用sed命令替换换行符,并列举了与换行符处理相关的Linux命令,通过代码讲解的非常详细,需要的... 目录简介检测文件中的换行符使用 cat -A 查看换行符使用 od -c 检查字符换行符格式转换将

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON(序列化)2.2 JSON 转对象(反序列化)3.

使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

《使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器》:本文主要介绍如何使用Python快速搭建本地HTTP服务器,轻松实现一键HTTP文件共享,同时结合二维码技术,让访问更简单,感兴趣的小伙伴可以了... 目录1. 概述2. 快速搭建 HTTP 文件共享服务2.1 核心思路2.2 代码实现2.3 代码解读3.

Elasticsearch 在 Java 中的使用教程

《Elasticsearch在Java中的使用教程》Elasticsearch是一个分布式搜索和分析引擎,基于ApacheLucene构建,能够实现实时数据的存储、搜索、和分析,它广泛应用于全文... 目录1. Elasticsearch 简介2. 环境准备2.1 安装 Elasticsearch2.2 J

使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片

《使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片》在当今数字化文档处理场景中,动态操作PDF文档中的图像已成为企业级应用开发的核心需求之一,本文将介绍如何在.NET平台使用C#代码在PDF文档中添加、... 目录引言用C#添加图片到PDF文档用C#删除PDF文档中的图片用C#替换PDF文档中的图片引言在当

Java中List的contains()方法的使用小结

《Java中List的contains()方法的使用小结》List的contains()方法用于检查列表中是否包含指定的元素,借助equals()方法进行判断,下面就来介绍Java中List的c... 目录详细展开1. 方法签名2. 工作原理3. 使用示例4. 注意事项总结结论:List 的 contain

C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例

《C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例》在软件开发中,高效处理大数据量是一个常见且具有挑战性的任务,SQLite因其零配置、嵌入式、跨平台的特性,成为许多开发者的首选数据库,本文将深入探... 目录前言准备工作数据实体核心技术批量插入:从乌龟到猎豹的蜕变分页查询:加载百万数据异步处理:拒绝界面

Android中Dialog的使用详解

《Android中Dialog的使用详解》Dialog(对话框)是Android中常用的UI组件,用于临时显示重要信息或获取用户输入,本文给大家介绍Android中Dialog的使用,感兴趣的朋友一起... 目录android中Dialog的使用详解1. 基本Dialog类型1.1 AlertDialog(

Python使用自带的base64库进行base64编码和解码

《Python使用自带的base64库进行base64编码和解码》在Python中,处理数据的编码和解码是数据传输和存储中非常普遍的需求,其中,Base64是一种常用的编码方案,本文我将详细介绍如何使... 目录引言使用python的base64库进行编码和解码编码函数解码函数Base64编码的应用场景注意