XV6 操作系统入门系列-01-环境配置

liuian 2025-08-05 19:31 36 浏览

xv6 是一个用于教育目的的简单 Unix 操作系统，基于 Unix 第六版（Version 6, V6）开发，运行在 RISC-V 处理器上。它由麻省理工学院（MIT）开发，用于操作系统课程（Operating System Engineering[1]）教学，帮助学生理解操作系统的基本概念和实现原理。

最近我突发奇想，想再研究一遍操作系统 xv6 。当即打开电脑，根据官方教程一通安装，成功启动 xv6 ，过程非常顺利！最大的感受就是，现在安装 xv6 依赖的软件真是太简单了，真是学习操作系统最好的时候。

学习过程往往需要一个梯子，xv6 是最好的学习操作系统的梯子，毫无疑问。我希望我的这个系列文章，也成为一个好的梯子，给想学习操作系统的同学足够的帮助。

第一步-安装依赖

在早些年，要想运行 xv6 可太难了，经常会碰到各种各样的问题。但是现在按照官方的安装教程[2]，非常顺利。如果我说请点开另外的链接来查找安装指令，可太令人恼火了。所以我汇总在这里：

o Linux-Ubuntu24 及以后的版本

sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

o Windows-使用 WSL2

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

o MacOS

# 安装MacOS上的XCode开发工具
xcode-select --install
# 安装Homebrew
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
# 安装riscv编译工具链
brew tap riscv/riscv
brew install riscv-tools
# 安装CPU模拟器平台QEMU，模拟RISC-V处理器。
brew install qemu

第二步-下载源代码

下载源码需要用到 git 工具，源代码分为三个部分

o xv6 的源代码 git clone https://github.com/mit-pdos/xv6-riscv.git
o xv6 的教材 git clone https://github.com/mit-pdos/xv6-riscv-book.git
o xv6 的实验代码 git clone git://g.csail.mit.edu/xv6-labs-2024

我们进入xv6-riscv 文件夹，输入 make qemu ，如果出现如下画面，说明我们的环境搭建成功了，并且成功运行了 xv6 操作系统。

官方没有说清楚的内容

1. 如何退出 xv6

这是很多初学者非常容易遇到的不值得卡住的困难：如何退出 xv6。资料会告诉我们按下 Ctrl + a x。但是注意了，这存在重大歧义。实际上，这个快捷键对应三个步骤：

o 同时按下 Ctrl 和 a 键；
o 同时放松 Ctrl 和 a 键；
o 单独按下 x 键。如果这个提示对你有帮助，就请给我点个赞吧。

2. 如何配置官方推荐的 Debug 工具——GDB

第一步，如果你使用的是 Linux 或者 Window，这里没有什么问题。但是如果你使用的是 MacOS，你会遇到没有 GDB 的情况，请不要慌张，我们只需要安装一下它：

brew install riscv64-elf-gdb

第二步，我们配置 GDB，让它能够自动读取 xv6 项目文件夹下的 GDB 的配置文件。

mkdir -p ~/.config/gdb # 在用户配置目录下创建gdb文件夹
touch ~/.config/gdb/gdbinit # 创建用户个人的gdb全局配置文件
echo 'set auto-load safe-path /' > ~/.config/gdb/gdbinit # 允许GDB自动加载配置文件

第三步，在 xv6-riscv 文件夹下，调用 make qemu-gdb 来编译可 Debug 的 xv6 操作系统镜像。我们可以看到，make 同时生成了镜像文件 fs.img 和针对这个项目 gdb 配置文件 .gdbinit。

编译

第四步，在保持第三步的 terminal 不变的情况下，打开一个新的 terminal，调用 gdb 来进入 debug 界面。