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    操作系統(tǒng)的幾個問題

    學習操作系統(tǒng)是一件復雜的事情,靠的不僅僅是智慧,更關(guān)鍵的是堅持不懈,下面是筆者總結(jié)的幾個問題,相當于是個讀書筆記,留作考究。
      什么是DOS系統(tǒng)調(diào)用?
      系統(tǒng)功能調(diào)用是DOS為用戶提供的常用函數(shù),大概80多個,可以在匯編語言程序中直接調(diào)用,這些程序的主要功能包括:
      設(shè)備管理,如鍵盤、顯示器、打印機、磁盤等的管理;
      文件管理和目錄操作;
      其他管理,如內(nèi)存、時間、日期等。
      調(diào)用方法:
      DOS功能調(diào)用程序已按順序編號——功能號(00H~68H)
      調(diào)用方法是:
      功能號——>AH
      入口參數(shù)——>指定寄存器
      INT 21H
      什么是BIOS中斷調(diào)用?
      BIOS的全稱是ROM BASIC I/O SYSTEM,即只讀存儲器基本輸入輸出系統(tǒng);它是一組固化到微機主板上的一個ROM芯片的子程序,主要功能包括:
      驅(qū)動系統(tǒng)中所配置的常用外設(shè);
      開機自檢,引導裝入;
      提供時間、內(nèi)存容量及設(shè)備情況等參數(shù)。
      什么是MBR?
      (來自于維基百科)
      主引導記錄(Master Boot Record,縮寫:MBR),又叫做主引導扇區(qū),是計算機開機后訪問硬盤時所必須要讀取的首個扇區(qū),它在硬盤上的三維地址為(柱面,磁頭,扇區(qū))=(0,0,1)。在深入討論主引導扇區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的時候,有時也將其開頭的446字節(jié)內(nèi)容特指為“主引導記錄”(MBR),其后是4個16字節(jié)的“磁盤分區(qū)表”(DPT),以及2字節(jié)的結(jié)束標志(55AA)。因此,在使用“主引導記錄”(MBR)這個術(shù)語的時候,需要根據(jù)具體情況判斷其到底是指整個主引導扇區(qū),還是主引導扇區(qū)的前446字節(jié);
      主引導扇區(qū)記錄著硬盤本身的相關(guān)信息以及硬盤各個分區(qū)的大小及位置信息,是數(shù)據(jù)信息的重要入口。如果它受到破壞,硬盤上的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息將會丟失,需要用繁瑣的方式試探性的重建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息后才可能重新訪問原先的數(shù)據(jù)。主引導扇區(qū)內(nèi)的信息可以通過任何一種基于某種操作系統(tǒng)的分區(qū)工具軟件寫入,但和某種操作系統(tǒng)沒有特定的關(guān)系,即只要創(chuàng)建了有效的主引導記錄就可以引導任意一種操作系統(tǒng)(操作系統(tǒng)是創(chuàng)建在高級格式化的硬盤分區(qū)之上,是和一定的文件系統(tǒng)相聯(lián)系的)。
      MBR的組成
      啟動代碼
      主引導記錄最開頭是第一階段引導代碼。其中的硬盤引導程序的主要作用是檢查分區(qū)表是否正確并且在系統(tǒng)硬件完成自檢以后將控制權(quán)交給硬盤上的[[引導程序]](如[[GNU GRUB]])。 它不依賴任何操作系統(tǒng),而且啟動代碼也是可以改變的,從而能夠?qū)崿F(xiàn)[[多系統(tǒng)引導]]。
      硬盤分區(qū)表
      硬盤分區(qū)表占據(jù)主引導扇區(qū)的64個字節(jié)(偏移01BEH--偏移01FDH),可以對四個分區(qū)的信息進行描述,其中每個分區(qū)的信息占據(jù)16個字節(jié)。具體每個字節(jié)的定義可以百度'''硬盤分區(qū)結(jié)構(gòu)信息'''。
      結(jié)束標志字
      ''結(jié)束標志字'' 55,AA(偏移1FEH-偏移1FFH)是'''主引導扇區(qū)'''的最后兩個字節(jié),是檢驗主引導記錄是否有效的標志。
      實模式和保護模式?
      實模式,又叫實地址模式,CPU完全按照8086的實際尋址方法訪問從00000h--FFFFFh(1MB大小)的地址范圍的內(nèi)存,在這種模式下,CPU只能做單任務(wù)運行;尋址公式為:物理地址=左移4位的段地址+偏移地址,即:物理地址是由16位的段地址和16位的段內(nèi)偏移地址組成的。
      保護模式,又叫內(nèi)存保護模式,尋址采用32位段和偏移量,最大尋址空間4GB,在這種模式下,系統(tǒng)運行于多任務(wù),設(shè)計這種模式的原因和好處是:保護模式增加了尋址空間,增加了對多任務(wù)的支持,增加了段頁式尋址機制的內(nèi)存管理(分段機制使得段具有訪問權(quán)限和特權(quán)級,各應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的代碼和核心是被保護的,這也是多任務(wù)支持的實現(xiàn)關(guān)鍵和保護這個名字的由來)。尋址過程為:物理地址=由段地址查詢?nèi)置枋龇碇薪o出的段基址+偏移地址,即:物理地址由影像寄存器中的基址加上16位或者32位的偏移組成。
      保護模式與實模式相比:
      提供了段間的保護機制,防止程序間胡亂訪問地址帶來的問題;
      訪問的內(nèi)存空間變大。
      為什么分段之后還要分頁?
      關(guān)于內(nèi)存分頁機制,可以查看http://blog.csdn.net/cuifengqinghan/article/details/17595727中關(guān)于分頁機制的部分;
      你可能已經(jīng)知道,分段管理機制已經(jīng)提供了很好的保護機制,為什么還要引入分頁管理機制呢?其實它的目的在于實現(xiàn)虛擬存儲器。
      虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應(yīng)用程序認為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存(一個連續(xù)完整的地址空間),而實際上,它通常是被分隔成多個物理內(nèi)存碎片,還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上,在需要時進行數(shù)據(jù)交換。
      這樣有一個直觀的好處就是:物理內(nèi)存碎片的使用和內(nèi)存消耗殆盡拿出一部分硬盤空間來充當內(nèi)存使用,緩解內(nèi)存的緊張。

    posted on 2014-01-24 15:56 順其自然EVO 閱讀(1243) 評論(1)  編輯  收藏 所屬分類: 測試學習專欄

    評論

    # re: 操作系統(tǒng)的幾個問題 2014-01-24 23:17 海邊沫沫

    Java博客,搞操作系統(tǒng)的少吧。
    C++博客上面討論操作系統(tǒng)的應(yīng)該多一些。  回復  更多評論   

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