MINIX3代碼編譯運(yùn)行案例分析

之前介紹過從1992年開始兩位大佬Linux和Tanenbaum就已經(jīng)打響了微內(nèi)核和宏內(nèi)核的之爭(zhēng)的戰(zhàn)役，可以這么說MINX一直是微內(nèi)核開源領(lǐng)域的扛把子，MINIX吸收了很多先進(jìn)的思想到其中，一路演變到MINIX3，且越戰(zhàn)越勇。 ????

我要說MINIX3是目前裝機(jī)量最高的OS，你會(huì)不會(huì)打我。據(jù)稱2008年以來英特爾推出的處理器大都運(yùn)行著一個(gè)修改版的MINIX3操作系統(tǒng)，英特爾管理引擎（Intel ME）運(yùn)行其上，該系統(tǒng)在處理器內(nèi)部有自己的CPU內(nèi)核和專屬固件，完全獨(dú)立于其他部分，運(yùn)行權(quán)限達(dá)到了Ring-3，且具有完整的網(wǎng)絡(luò)堆棧、文件系統(tǒng)、Web服務(wù)器，以及USB和網(wǎng)絡(luò)等一系列驅(qū)動(dòng)。也就是說這個(gè)MINIX系統(tǒng)可以不依賴于CPU，擁有自己獨(dú)立的硬件，功能齊全，可以說它想干什么就干什么。另一方面也說明了MINIX的安全性很高，Intel用也不怕它出問題，這就是微內(nèi)核的魅力所在。 ?

1.??簡(jiǎn)介

1987，Minix 誕生了。Minix?是Mini Unix的縮寫，一個(gè)迷你版類 Unix 操作系統(tǒng)。Minix?原來是荷蘭阿姆斯特丹的 Vrije 大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的安德魯·塔能鮑姆（AndrewS. Tanenbaum ）教授所開發(fā)的一個(gè)類 UNIX 操作系統(tǒng)，開發(fā)初衷是方便教學(xué)使用（因?yàn)?AT&T 推出 Version 7 Unix 之后，將 Unix 源碼進(jìn)行了私有化）。Minix?全部的源代碼共約 12,000 行，并置于他的著作OperatingSystems: Design and Implementation(ISBN 0-13-637331-3)的附錄里作為范例。Minix?的系統(tǒng)要求在當(dāng)時(shí)來說非常簡(jiǎn)單，只要三片磁片就可以啟動(dòng)。

詳細(xì)的介紹強(qiáng)烈推薦你看下之前的一篇介紹，里面介紹了MINIX的歷史及與UNIX的關(guān)系： os內(nèi)核入門-linux0.11誕生的故事和源碼初探 總結(jié)為：Multics->UNIX->MINX->Linux。 ??? Minix一開始向使用者收取極低的授權(quán)費(fèi)，直到 2004 年，塔能鮑姆重新架構(gòu)與設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)，更進(jìn)一步的將程序模塊化，推出MINIX 3。重新以BSD 許可協(xié)議發(fā)布，成為開放源代碼軟件。MINIX 3 的目標(biāo)是比Windows或Linux更安全，在當(dāng)時(shí)塔能鮑姆那份獲得歐盟研究委員會(huì)（EuropeanResearchCouncil）5 年 250 萬(wàn)歐元資助的研究計(jì)劃書里，Tanenbaum 解釋了為何他認(rèn)為現(xiàn)有的操作系統(tǒng)不安全如下： ????最嚴(yán)重的可靠性及安全問題是與操作系統(tǒng)相關(guān)的那些。核心問題在于現(xiàn)有操作系統(tǒng)都不符合 POLA（PrincipleOfLeastAuthority） ——最低授權(quán)原則。POLA說的是系統(tǒng)劃分組件的方式，應(yīng)當(dāng)使必然存在于某個(gè)組件中的缺陷，不至于波及其他組件。每個(gè)組件僅應(yīng)該得到完成它本身工作所需的權(quán)限，不多不少。具體來說，它應(yīng)該無權(quán)讀寫屬于其他組件的數(shù)據(jù)，無權(quán)讀取它自身地址空間之外的任何計(jì)算機(jī)內(nèi)存，無權(quán)執(zhí)行與它無關(guān)的敏感操作指令，無權(quán)訪問不該訪問的 I/O 設(shè)備，諸如此類。現(xiàn)有操作系統(tǒng)完全違反以上原則，結(jié)果就是造成眾多可靠性及安全問題。 ??

?2.?代碼下載編譯

言歸正傳，還是老一套，代碼下載編譯運(yùn)行，參考資料：

這里我總結(jié)下，給出具體步驟： 代碼下載：

$ mkdir -p $HOME/minix
$ cd $HOME/minix
$ git clone git://git.minix3.org/minix src
$ cd src

代碼修改配置，在src目錄下新建.settings文件，設(shè)置編譯為BeagleBoard-xM開發(fā)板可以運(yùn)行的版本：

# beagleboard-xm
U_BOOT_BIN_DIR=build/omap3_beagle/
CONSOLE=tty02

為什么編譯這個(gè)BeagleBoard-xM開發(fā)板？因?yàn)槲覀兿胍?strong>qemu上，qemu可以模擬這個(gè)開發(fā)板，且是arm的，更有學(xué)習(xí)價(jià)值。 進(jìn)行編譯：

$ ./releasetools/arm_sdimage.sh

編譯成功后會(huì)看到：

編譯如果出現(xiàn)一些問題，可以參考剛那個(gè)網(wǎng)址上解決。我遇到了一個(gè)環(huán)境變量的問題，執(zhí)行export ARCH=evbearm-el就好了。

3. qemu運(yùn)行

運(yùn)行需要qemu，如果你ubuntu上有qemu-system-arm 可以執(zhí)行qemu-system-arm -M ?|grep beagle看下是否支持這個(gè)板卡，如果支持會(huì)輸出如下：

如果不支持，就需要找一個(gè)支持的qemu-system-arm，有兩個(gè)方法： 1）直接找一個(gè)，可以嘗試下面的，下載后復(fù)制到你的ubuntu里面看支持不 鏈接: ?https://pan.baidu.com/s/1fs1xVOtGkOSEJFtR7ShEFw
提取碼: akwc 2）第二個(gè)方法就是自己下載qemu的源碼編譯一個(gè)

$ git clone
git://git.linaro.org/qemu/qemu-linaro.git linaro
$ cd linaro
$ sudo apt-get build-dep qemu # to install
the build dependencies of qemu
$ git submodule update --init pixman
$ git submodule update --init dtc
$ ./configure --python=/usr/bin/python2
--prefix=/opt/qemu --disable-werror --target-list=aarch64-softmmu,arm-softmmu
--disable-vnc --disable-xen --disable-guest-agent --disable-bluez
--disable-docs --disable-rdma --disable-vde --disable-libiscsi --disable-libnfs
--disable-tpm --disable-libssh2 --disable-vhdx
$ make -j8
$ sudo make install

到這里qemu工具搞定后，就可以運(yùn)行我們編譯的MINIX鏡像了，命令如下：

$ cd $HOME/minix/src
$ /opt/qemu/bin/qemu-system-arm -M beaglexm -drive
if=sd,cache=writeback,file=minix_arm_sd.img -clock unix -serial stdio -device
usb-kbd -device usb-mouse -usb

運(yùn)行成功會(huì)進(jìn)入到MINIX的shell：

我們使用root進(jìn)行登錄就可以了。

編輯：黃飛

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