Сборка MS-DOS 4.0
Совсем недавно на хабре появилась следующая новость: На GitHub опубликован исходный код MS-DOS 4.00 под лицензией MIT. Раз появились исходные коды, стало сразу интересно: а можно ли собрать эту операционную систему?
Задача оказалась нетривиальной и совсем неочевидной. Оказывается, что исходные файлы DOS не так-то уж и легко переносятся в git, и уж как минимум, не как текстовые файлы в кодировке UTF-8. Но, к счастью, в отличие от утечек исходников MS-DOS 6.0, здесь имеется полный комплект файлов и инструментов, достаточный для корректной сборки и тестирования. Остались сущие нюансы, которые попили много крови.
Поэтому я, как и многие — начал свои эксперименты по сборке MS-DOS 4.0, с исправлением ошибок, а также возможностью исследования исходных кодов и тестирования их на реальном железе.
В статье же изложено краткое руководство по сборке и созданию загрузочной дискетки.
❯ Инструментарий
Собирать всё буду в Linux Mint (читай Ubuntu). Средой DOS для сборки выбрал dosbox, к сожалению, это не самый лучший вариант, потому что там идёт замедление частоты (чтобы старые программы корректно работали), поэтому сборка идёт достаточно долго. Лучше всего использовать любой удобный DOS, запущенный в виртуальной машине.
Для создания загрузочной дискеты и тестирования полученной сборки буду задействовать виртуальную машину qemu. А чтобы получить дискеты с готовым образом, я буду использовать установочную дискету MS-DOS 4.0 (найденную тут см. 4.00 OEM [Sampo]).
Прежде чем пойдём дальше — важное замечание:
Никаких чужих прав задеть не собираюсь, все модификации кода были сделаны исключительно в юмористических целях, и не подлежат распространению. Модифицированные исходники удалены.
❯ В чём сложности сборки?
Проблемы две:
- Некорректная инициализация переменных среды (в самом bat-файле
SETENV.BATсодержится ошибки или опечатки). - Проблемы с кодировкой при переносе кода с дискеток DOS в GIT с кодировкой UTF-8.
Первая проблема легко исправляется даже самостоятельно, при беглом анализе исходного кода. Она легко вскрывается при сборке, дальше просто необходимо внести правки, либо создать свой обновлённый bat-файл, который будет инициализировать переменные среды окружения.
Значительно сложнее обстоят дела с тем, что в части кода, при переносе в UTF-8, побились некоторые символы. У меня была попытка сборки, которую я описывал у себя в ЖЖ, и, в конце концов, я получил вот это:
Это достаточно частая и болезненная проблема со старыми исходниками времён DOS. С аналогичной задачей я столкнулся и при попытке собрать программу RAM View. Об этом пути и исправлении проблемы, я подробно написал в статье Правка чужого кода.
Здесь же мы исключим ручной труд и автоматизируем исправление проблем с кодировками.
❯ Подготовительные операции перед сборкой
Итак, шаги по сборке ДОС. Клонируем оригинальный репозиторий:
git clone https://github.com/microsoft/MS-DOS.git
Исправляем проблемы с кодировками:
sed -i -re 's/\xEF\xBF\xBD|\xC4\xBF|\xC4\xB4/#/g' MS-DOS/v4.0/src/MAPPER/GETMSG.ASM
sed -i -re 's/\xEF\xBF\xBD|\xC4\xBF|\xC4\xB4/#/g' MS-DOS/v4.0/src/SELECT/SELECT2.ASM
sed -i -re 's/\xEF\xBF\xBD|\xC4\xBF|\xC4\xB4/#/g' MS-DOS/v4.0/src/SELECT/USA.INF
Переходим в рабочую папку:
cd MS-DOS/v4.0
Перекодируем все текстовые файлы в формат MS-DOS:
find -iname '*.bat' -o -iname '*.asm' -o -iname '*.skl' -o -iname 'zero.dat' -o -iname 'locscr' | xargs unix2dos -f
find -iname '*.BAT' -o -iname '*.ASM' -o -iname '*.SKL' -o -iname 'ZERO.DAT' -o -iname 'LOCSCR' | xargs unix2dos -f
и создаём там обновлённый бат-файл для переменных среды окружения, следующего содержания:
$ cat src/e.bat
@echo off
echo setting up system to build the MS-DOS 4.01 SOURCE BAK...
set CL=
set LINK=
set MASM=
set COUNTRY=usa-ms
set BAKROOT=e:
rem BAKROOT points to the home drive/directory of the sources.
set LIB=%BAKROOT%\src\tools\bld\lib
set INIT=%BAKROOT%\src\tools
set INCLUDE=%BAKROOT%\src\tools\bld\inc
set PATH=%BAKROOT%\src\tools;%PATH%
В принципе этих операций достаточно для сборки, а то что ниже — это лично моё хулиганство, чтобы продемонстрировать, что DOS в действительности собрался, и нет подмены файлов. Я заменяю компанию Microsoft своим ником:
find -name "*.ASM" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.INC" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.H" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.MAC" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.MSG" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.C" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.CLB" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
find -name "*.SKL" -type f -exec sed -i 's/Microsoft/Dlinyj/g' {} +
Всё, теперь исходники подготовлены, для того чтобы их можно было корректно собрать.
❯ Сборка
Собирать буду в dosbox, как показала практика — это не самое лучшее решение, сборка занимает около часа, что, мягко скажем, раздражает.
Запускаю dosbox:
dosbox
Далее в нём монтирую текущую директорию как диск E.
mount e: ./
И переходим на диск e, запускаем в dosbox бат-файл, который инициализирует среду окружения, и начинаем сборку:
e:
cd SRC
e.bat
и запускаем сборку командой nmake:
Если вы делаете это в dosbox, то можно пойти погулять. Окончанием сборки будет выглядеть следующим образом:
После этого надо скопировать все собранные файлы в один каталог. Создаём каталог »4» в корне диска и копируем все бинарники специальным скриптом:
mkdir \4
CPY.BAT \4
Далее самое интересное: проверка того, что файлы запускаются. Для этого надо сделать так, чтобы dosbox прикидывался старым ДОСом. Выполняем следующую команду:
ver set 4.0После переходим в каталог \4 и можно выполнить в нём command.com:
Хулиганство сработало, ДОС собрался и прикидывается, будто бы я его разработал. Дело стало за малым — протестировать это на реальном железе.
❯ Создание загрузочной дискетки
Дальше я думал просто примонтировать в dosbox пустой образ дискетки, и прямо из собранных файлов выполнить перенос системных файлов командой:
sys a:
Но, факир был пьян, и фокус не удался. Поэтому решил MBR (Master Boot Record) позаимствовать с загрузочной дискетки DOS 4.0. К сожалению, MBR от MS-DOS 6.22 у меня не заработал.
Скачиваем установочные дискетки, попутно создаём пустую дискетку командой:
truncate --size 1474560 fdd.img
Загружаемся с установочной дискетки и ставим наш пустой образ 1,44 МБ дискетки в дисковод B, с помощью qemu:
qemu-system-i386 -fda Disk01.img -fdb fdd.img
Отменяем установку и форматируем дискету с переносом системных файлов:
По окончании можно закрывать окно qemu. Возвращаемся к окну с dosbox и монтируем полученный образ дискетки, с помощью следующей команды:
imgmount a: -t floppy
И потом просто вручную переносим файлы COMMAND.COM, IO.SYS и MSDOS.SYS на дискету:
Всё, образ готов. Можно его протестировать в виртуальной машине, или даже записать на настоящую дискету и загрузиться!
Для запуска в qemu следует использовать следующую команду:
qemu-system-i386 -fda fdd.img
Записать на дискетку можно командой dd, я использую USB-FDD дисковод.
sudo dd if=fdd.img of=/dev/sdk status=progress
И, да! Эта система успешно работает на реальном железе. В данном случае проверка идёт на 386 компьютере.
❯ Выводы
Запуск свежесобранного MS-DOS 4.0 на реальном железе
Не буду лукавить, сборка MS-DOS 4.0 оказалась не столь простой. Пришлось посмотреть некоторые видео, пошерстить различные репозитории. Но всё же это прекрасный опыт, который позволяет заглянуть внутрь исторических исходников и покопаться в них.
Давняя утечка MS-DOS 6.0 была неполной, и собрать его не представлялось возможным. А теперь у исследователей есть готовый инструментарий, для того чтобы попрактиковаться в разработки каких-то своих модулей старой операционной системы.
Конечно же, я по-настоящему жду, когда же обнародуют исходники MS-DOS 6.22, так как ещё надеюсь увидеть их на своём веку.
Удачи вам в ваших экспериментах!
❯ Полезные ссылки:
- Исходные коды MS-DOS от Microsoft
- Пример сборки MS-DOS 4.0 во FreeDOS (видео)
- Compiling MS-DOS 4.0 from DOS 4.0, on a PS/2!
Если вам интересна металлообработка, старое железо, всякие DIY штуки, погроммирование и linux, то вы можете следить за мной ещё в телеграмме.
Возможно, захочется почитать и это:
Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩
