可以虚拟化并运行Linux内核的最简单的架构

Question

我受到Fabrice的Javascript中的x86虚拟机实现的启发，我想尝试编写能够运行Linux内核的最简单的虚拟机。这是一项纯粹的教育工作，除了理解和分享使之成为可能的代码之外，没有别的目的。

浏览了一下x86规范之后，我怀疑我可能会试图编写一台能够模拟完整x86指令集的虚拟机，从而使自己陷入困境。相反，我正在寻找一个更简单的架构，我可以尝试模仿。

我读过这个问题，它询问如何模仿x86体系结构，答案建议从更简单的东西开始，比如ARM体系结构。我的问题更具体：，我可以尝试模仿的最简单的体系结构是什么？

我感兴趣的是完全模拟整个机器，而不是简单地将指令传递回主机(例如，如果我正在编写x86模拟器，这是可能的)。我有相当多的16位组装知识，以及一些操作系统的理论背景，所以只要有足够的工作，这应该是可以做到的。

Answer 1

从易于实现的角度来看，可能最简单的体系结构。由于您正在构建一个完全模拟计算机的仿真器，无论哪一个具有最简单的指令集设计/体系结构都是合适的。RISC架构无疑更好。但是，选择一个没有被广泛使用的体系结构也是不好的，如果您需要支持，很少有人能够帮助您。写模拟器可不是小菜一碟。我想说的是，无论是ARM还是MIPS，两者都很受欢迎：

• ARM指令集
• MIPS指令集

另外，您必须知道Fabrice的javascript虚拟机使用32位x86兼容的CPU，这是由Linux本地支持的。您必须将linux内核(使用工具链)移植到ARM或MIPS。请参阅有关如何使用linux内核的链接。

关于MIPS：

• 页面
• 将Linux内核2.6移植到新的MIPS板上
• http://developer.mips.com/linux/

用于手臂：

• http://www.arm.com/community/software-enablement/linux.php
• http://www.arm.linux.org.uk/docs/kerncomp.php

Answer 2

Linux内核支持的体系结构列表：

建筑

“最简单的可能”在某种程度上是主观的，但以下是我认为不那么复杂的问题：

• MIPS
• H8 (μClinux)
• 68k/Coldfire (μClinux)

Answer 3

正如我在评论中所说，我会在三个方面作出平衡：

• 简单的指令集(很少的指令格式，很少的操作码:任何不像x86的东西)
• 文件:广泛提供。这意味着有可能放弃一些简单的体系结构，将精力集中在受到广泛支持的体系结构上(例如，x86在这里获胜，但您也会发现许多关于RISC的材料，尤其是来自学术界的MIPS )。或者去找一些开放的东西，比如OpenRisc
• 在“内核模式”中易于使用。在特权、内核模式中，有一个全新的世界需要考虑寄存器、指令和内部。不要忘记处理器也有总线，而简单的处理器可能有非常复杂的总线！你也需要效仿这一点。或者，你可以选择用户模式Linux，如果你对它满意的话。

最后，我会提出一些“旧”的建议:相当简单，特别是在特权模式下，经过充分研究和记录。例如，原始的MIPS，摩托罗拉68k家族，或接近原始RISC (RISC)的东西，如果有一个Linux变体的话！