操作系统实践 0 | xv6入门与配置

本系列基于MIT为操作系统本科生高级课程开发的简易类UNIX操作系统xv6，本文为前期平台搭建与准备。

一、平台

Linux系统，首推Ubuntu 18.04及以上版本，内核版本不要太老旧。WSL也可以。
qemu虚拟机工具包。
make工具。
gcc编译器。
xv6-rev9

你可以通过你自己的方式安装除了xv6之外的平台，或者根据接下来内容来安装。

二、工具下载

使用以下代码进行工具下载。

bash 复制代码

sudo apt update && sudo apt upgrade
sudo apt install make gcc cmake gdb

三、安装

1、qemu

安装qemu虚拟机工具需要你安装了python，这里推荐直接安装Anaconda/Miniconda来使用base虚拟环境安装以下库：

bash 复制代码

pip install sphinx numpy

安装完成后，到qemu官网下载安装压缩包安装（直接使用以下脚本）：

bash 复制代码

VERSION="10.2.0"
wget https://download.qemu.org/qemu-${VERSION}.tar.xz
tar xf qemu-${VERSION}.tar.xz
./configure --disable-kvm --disable-werror --prefix=/usr/local
make -j$(nproc)
sudo make install

安装完成后，输入 qemu-x86_64 --version 得到以下输出即可验证qemu安装成功：

qemu-x86_64 version 10.2.0

Copyright (c) 2003-2025 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers

2、xv6

xv6分为两个版本，分别是原始版本和RISC-V版本。

原始版本：xv6-public
RISC-V版本：xv6-riscv

原始版本

xv6-rev9是原始版本的一个tag，进入原始版本的仓库，注意到下面的Releases，点进去

红色框里框住的部分，从Releases切换到Tags，然后进入绿色框里的版本。

复制压缩包的链接，然后wget下载，此处下载tar.gz格式的。解压缩，进入目录：

bash 复制代码

tar -zxvf xv6-rev9.tar.gz
cd xv6-public-xv6-rev9

之后在目录下执行以下命令即可完成内核编译并进入qemu虚拟机：

bash 复制代码

make
make qemu

# 可选项
# make qemu-gdb # 启动gdb调试
# make qemu-nox # 常见的qemu启动

这里需要提醒一点（非常重要 ），高版本的gcc编译器会将make过程中的Werror识别成错误而非警告，进而导致内核编译失败，所以你需要进入目录下的Makefile文件，把所有的 -Werror 字段都删掉。在这之后再运行上面的命令就可以了。当然如果你使用的低版本gcc那当我没说。

启动成功后可以看到以下输出（使用make qemu）

dd if=/dev/zero of=xv6.img count=10000

10000+0 records in

10000+0 records out

5120000 bytes (5.1 MB, 4.9 MiB) copied, 0.018037 s, 284 MB/s

dd if=bootblock of=xv6.img conv=notrunc

1+0 records in

1+0 records out

512 bytes copied, 0.000300446 s, 1.7 MB/s

dd if=kernel of=xv6.img seek=1 conv=notrunc

390+1 records in

390+1 records out

199832 bytes (200 kB, 195 KiB) copied, 0.00135198 s, 148 MB/s

qemu-system-i386 -serial mon:stdio -drive file=fs.img,index=1,media=disk,format=raw -drive file=xv6.img,index=0,media=disk,format=raw -smp 4 -m 512

VNC server running on 127.0.0.1:5900

xv6...

cpu0: starting

sb: size 1000 nblocks 941 ninodes 200 nlog 30 logstart 2 inodestart 32 bmap start 58

init: starting sh

$

RISC-V版本

参见OS实验xv6 6.S081 开坑

Appendices

1、作者的配置

系统：Linux 6.6.87.2-microsoft-standard-WSL2 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Thu Jun 5 18:30:46 UTC 2025 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
版本：Ubuntu 24.04
虚拟环境：Miniconda3
qemu：10.2.0
make：4.3
gcc：13.3.0
cmake：3.28.3
gdb：15.0.50.20240403

2、参考文献

《操作系统原型------xv6分析与实验》作者：罗秋明 2021年7月第一版