操作系统 如何搭建操作系统

准备虚拟机

打包好了映像文件，我们还有很重要的一步配置——准备虚拟机。这里你不妨先想一想，开发应用跟开发操作系统有什么不同呢？在你开发应用程序时，可以在 IDE 中随时编译运行应用程序，然后观察结果状态是否正确，中间可能还要百度一下查找相关资料，不要笑，这是大多数人的开发日常。但是你开发操作系统时，不可能写 5 行代码之后就安装在计算机上，重启计算机去观察运行结果，这非常繁琐，也很浪费时间。
好在我们有虚拟机这个好帮手。虚拟机用软件的方式实现了真实计算机的全部功能特性，它在我们所使用的 Linux 下，其实就是个应用程序。使用虚拟机软件我们就可以在现有的 Linux 系统之上开发、编译、运行我们的操作系统了，省时且方便。节约的时间我们可以喝茶、听听音乐、享受美好生活。

安装虚拟机

这里我们一致约定使用甲骨文公司的VirtualBox虚拟机。经过测试，我发现 VirtualBox 虚拟机有很多优点，它的功能相对完善、性能强、BUG 少，而且比较稳定。
在现代 Linux 系统上安装 VirtualBox 虚拟机是非常简单的，你只要在 Linux 发行版中找到其应用商店，在其中搜索 VirtualBox 就行了。
我们作为专业人士一条命令可以解决的事情，为什么要用鼠标点来点去呢，多浪费时间。所以，你只要在终端中输入如下命令就行了，我假定你安装了 Ubuntu 系的 Linux 发行版，这里 Ubuntu 的版本不做规定。
在这个命令时我发现出现了报错于是我去官网找了一个安装包链接

sudo apt-get install virtualbox-6.1

发现失败了，原因是定位不到

sudo apt-get install virtualbox   //尝试不带版本

定位成功安装成功，接下来是实现vm下ubuntu的共享文件夹，因为我是vm,所以我需要挂载一个共享文件夹，这篇文章解决了我的问题，现在我已经创建了一个共享文件夹目录为/Hellohttps://blog.csdn.net/qq_38196234/article/details/89568826
创建一个HelloOS(不带虚拟硬盘的那种)

那我们接下来就是生产虚拟硬盘
其实虚拟机只是用特定格式的文件来模拟硬盘，所以生产虚拟硬盘就变成了生成对应格式的文件，这就容易多了。我们要建立 100MB 的硬盘，这意味着要生成 100MB 的大文件。
下面我们用 Linux 下的 dd 命令（用指定大小的块拷贝一个文件，并在拷贝的同时进行指定的转换）生成 100MB 的纯二进制的文件（就是 1～100M 字节的文件里面填充为 0 ），如下所示。

dd bs=512 if=/dev/zero of=hd.img count=204800

;bs:表示块大小，这里是512字节
;if：表示输入文件，/dev/zero就是Linux下专门返回0数据的设备文件，读取它就返回0
;of：表示输出文件，即我们的硬盘文件。
;count：表示输出多少块

执行以上命令就可以生成 100MB 的文件。文件数据为全 0。由于我们不用转换数据，就是需要全 0 的文件，所以 dd 命令只需要这几个参数就行。

格式化虚拟硬盘

虚拟硬盘也需要格式化才能使用，所谓格式化就是在硬盘上建立文件系统。只有建立了文件系统，现有的成熟操作系统才能在其中存放数据。可是，问题来了。虚拟硬盘毕竟是个文件，如何让 Linux 在一个文件上建立文件系统呢？这个问题我们要分成三步来解决。第一步，把虚拟硬盘文件变成 Linux 下的回环设备，让 Linux 以为这是个设备。其实在 Linux 下文件可以是设备，设备可以是文件。下面我们用 losetup 命令，将 hd.img 变成 Linux 的回环设备，代码如下。

sudo losetup /dev/loop0 hd.img //该部会报错fail ....busy，所以使用
sudo losetup  //使用这里面没有的如loop9
sudo losetup /dev/loop9 hd.img 

第二步，将 losetup 命令用于设置回环设备。回环设备可以把文件虚拟成 Linux 块设备，用来模拟整个文件系统，让用户可以将其看作硬盘、光驱或软驱等设备，并且可用 mount 命令挂载当作目录来使用。我们可以用 Linux 下的 mkfs.ext4 命令格式化这个 /dev/loop0 回环块设备，在里面建立 EXT4 文件系统。

sudo mkfs.ext4 -q /dev/loop9

第三步，我们用 Linux 下的 mount 命令，将 hd.img 文件当作块设备，把它挂载到事先建立的 hdisk 目录下，并在其中建立一个 boot，这也是后面安装 GRUB 需要的。如果能建立成功，就说明前面的工作都正确完成了。说到这里，也许你已经想到了我们要手工生成硬盘的原因。这是因为 mount 命令只能识别在纯二进制文件上建立的文件系统，如果使用虚拟机自己生成的硬盘文件，mount 就无法识别我们的文件系统了。

sudo mount -o loop ./hd.img ./hdisk/ ;挂载硬盘文件
sudo mkdir ./hdisk/boot/ ;建立boot目录

安装 GRUB

正常安装系统的情况下，Linux 会把 GRUB 安装在我们的物理硬盘上，可是我们现在要把 GRUB 安装在我们的虚拟硬盘上，而且我们的操作系统还没有安装程序。所以，我们得利用一下手上 Linux（HOST OS），通过 GRUB 的安装程序，把 GRUB 安装到指定的设备上（虚拟硬盘）。想要安装 GRUB 也不难，具体分为两步，如下所示。

第一步挂载虚拟硬盘文件为loop0回环设备
sudo losetup /dev/loop0 hd.img
sudo mount -o loop ./hd.img ./hdisk/ ;挂载硬盘文件
第二步安装GRUB
sudo grub-install --boot-directory=./hdisk/boot/ --force --allow-floppy /dev/loop9
；--boot-directory 指向先前我们在虚拟硬盘中建立的boot目录。
；--force --allow-floppy ：指向我们的虚拟硬盘设备文件/dev/loop0

以看到，现在 /hdisk/boot/ 目录下多了一个 grub 目录，表示我们的 GRUB 安装成功。请注意，这里还要在 /hdisk/boot/grub/ 目录下建立一个 grub.cfg 文本文件，GRUB 正是通过这个文件内容，查找到我们的操作系统映像文件的。我们需要在这个文件里写入如下内容。

menuentry 'HelloOS' {
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='hd0' #这里注意是hd0没有别的不然会报错
multiboot2 /boot/HelloOS.eki #加载boot目录下的HelloOS.eki文件
boot #引导启动
}
set timeout_style=menu
if [ "${timeout}" = 0 ]; then
  set timeout=10 #等待10秒钟自动启动
fi

在这里我们需要赋予他内容，需要先创建后赋予权限然后写入保存

转换虚拟硬盘格式

VBoxManage convertfromraw ./hd.img --format VDI ./hd.vdi
;convertfromraw 指向原始格式文件
；--format VDI  表示转换成虚拟需要的VDI格式

安装虚拟硬盘

到这里我们已经生成了 VDI 格式的虚拟硬盘，这正是我们虚拟机所需要的。然而虚拟硬盘必须要安装虚拟机才可以运行，也就是这个 hd.vdi 文件要和虚拟机软件联系起来。
因为我们之前在建立虚拟机时并没有配置硬盘相关的信息，所以这里需要我们进行手工配置。配置虚拟硬盘分两步：第一步，配置硬盘控制器，我们使用 SATA 的硬盘，其控制器是 intelAHCI；第二步，挂载虚拟硬盘文件。

#第一步 SATA的硬盘其控制器是intelAHCI
VBoxManage storagectl HelloOS --name "SATA" --add sata --controller IntelAhci --portcount 1
#第二步
VBoxManage closemedium disk ./hd.vdi #删除虚拟硬盘UUID并重新分配
#将虚拟硬盘挂到虚拟机的硬盘控制器
VBoxManage storageattach HelloOS --storagectl "SATA" --port 1 --device 0 --type hdd --medium ./hd.vdi

因为 VirtualBox 虚拟机用 UUID 管理硬盘，所以每次挂载硬盘时，都需要删除虚拟硬盘的 UUID 并重新分配。

最成功的失败

现在硬盘也安装好了，下面终于可以启动我们的虚拟电脑了，我们使用最早在win上新建的HelloOS系统启动

成功了就是这样啦