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Bochsの使い方

Last updated at Posted at 2020-12-05

Bochs

http://bochs.sourceforge.net/
Bochsはx86のエミュレータで,初期の386プロセッサから市場に流通していないような最新のCPUまでを(:astonished:)エミュレートすることができます.
Intelの中の人がメンテナンスをしているようです.
現在でも頻繁に更新されていて,helpに質問を投げると割とすぐ返してくれたりしました.

使い方

手順

Bochs本体のインストール

最新版はこのページ
このページの最後にSVNスナップショットも乗っていました.

コンフィグのオプションとして,

./configure --enable-vmx=2 \\
            --enable-x86-64 \\
            --enable-all-optimizations \\
            --enable-long-phy-address \\
            --enable-avx \\
            --enable-cpu-level=6 \\
            --enable-configurable-msrs \\
            --enable-fpu \\
            --enable-alignment-check \\
            --enable-svm \\
            --with-all-libs \\
            --enable-e1000 \\
            --enable-evex \\
            --enable-gdb-stub

を渡しました.--enable-vmx=2でeptの有効化,--enable-x86-64でx86-64の有効化,--enable-e1000でe1000の有効化ができます.
そのほかのオプションはbochs内で現在一番機能のあるcpumodelであるcorei7_icelake_uを動作させるために有効化しました.

イメージの取得

公式に配布されているイメージもあるのですが,
このページでDebian Jessieインストール済みのディスクイメージが公開されているので,これを使うのが楽かと思います.
これらのイメージのユーザーはこのようになってます.

Username: root
Password: toor

Username: bochs
Password: bochs

ディスクイメージからOSをインストールするのは(大変だと思うので)あまりお勧めではないです. 自分はうまく動かせませんでした...

bochsrcの準備

Bochsではエミュレートするマシンの情報をbochsrcというファイルに記述します.
自分はこちらのDebian Jessie起動用bochsrcを参考に

bochsrc
info: action=report

romimage: file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest
vgaromimage: file=$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
cpu: model=corei7_icelake_u, ips=1200000000
cpuid: x86_64=1, vmx=2, 1g_pages=1, pcid=1
clock: sync=realtime
megs: 2048
boot: disk

# gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0

# Hard disks.
ata0: enabled=1, ioaddr1=0x1f0, ioaddr2=0x3f0, irq=14
ata0-master: type=disk, path="DebianJessie64.img", cylinders=4161, heads=8, spt=63

# network
pci: enabled=1, chipset=i440fx

## linux
#e1000: mac=52:54:00:12:34:56, ethmod=linux, ethdev=enp0s25

# socket
e1000: mac=52:54:00:12:34:56, ethmod=socket, ethdev=40000, script=''

詳しい書き方はマニュアルを参照するのが良いと思います.

基本的にはcpuのモデルに基づいて使える機能が決まりますが,cpuidで細かく設定することもできるようです.
ネットワークインタフェースに関してはBochsのマニュアルに書いてありますが,インターネットにつなぎたいときはlinuxを,bochs間で通信させたいときはsocketを使いました.(それしかうまく動かなかったので...)
あと,gdbstubの行のコメントアウトを外すと,gdbを使ってデバッグができるようになります.

起動

bochsrcとイメージを用意したら,それらと同一のディレクトリでbochsコマンドをたたけばbochsのウィンドウが現れ,起動すると思います.

Tips

Diskの操作

Diskにファイルをコピーしたいときは,自分はマウントして直接操作しました.

mount -t ext4 -o loop,rw,offset=1048576 DebianJessie64.img.backup disk

でマウントできると思います.

また,カーネルモジュールのコンパイルやファイルのダウンロードなどはマウント先ディレクトリにchrootして行いました.

もしもっといい方法があれば教えてください.

イメージのリサイズ

  1. qemu-imgでファイルサイズを拡大
qemu-img resize DebianJessie64.img +40G
  1. partedでパーティションを変更
$ parted DebianJessie64.img
(parted) unit s
(parted) resizepart 2 -1s
(parted) q
  1. resize2fsで拡大したパーティションをext2fsでフォーマット
$ losetup -f 
$ sudo mount -t ext2 -o loop,rw,offset=1048576 DebianJessie64.img disk
$ sudo resize2fs /dev/loop??
$ sudo umount disk

のようにしてイメージのリサイズを行いました.

ネットワーク

前述のとおり,ネインターネットにつなぎたいときはlinuxを,bochs間で通信させたいときはsocketを使いました.

また,socketを使いたいときにはbxhubのプロセスが立ち上がっている必要があります.

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