应用程序的编写大部分的时候是不必关心系统级架构的,最多学习一下平台所给的API即可,也就是我们通常说的黑箱子.但是在学习操作系统的时候,系统级架构是要关心的. 系统级架构很难学习,其中一个很大的原因是“纷繁复杂的架构”,还有就是很强的陌生感.先说个故事吧. 秋季学期俱乐部招新由我来面试,之前并没有做过这样的事情,我的手中有一份参加面试的名单,上面写着同学们的姓名.学号.学院.联系方式等信息,如果明天直接去面试彼此不了解,第一次做面试官的我很容易尴尬,“实体物的像会影响一个人的判断,甚至丧失对实体…

系统级架构由寄存器.数据结构.指令组成,这些设计对基本的系统级别的操作提供了支持,比如:内存管理.终端与异常处理.任务管理.多进程控制等. 我们先来看一看寄存器与数据结构的总汇图:现在你可能看不懂,不过没关系,接下来我们一起学习. 一.概述 首先大体看一下这个图,左上角的EFLAGS和CR0~CR4是寄存器,用于做一些标记好让处理器知道现在现场的情况,比如CR0可以告诉处理器现在所处的模式是实模式还是保护模式.然后在图的中间一个用箭头连在一起的很一片区域占据的很大的空间,需要说明的是这个区域中所…

★PART1:32位的x86处理器执行方式和架构 1. 寄存器的拓展(IA-32) 从80386开始,处理器内的寄存器从16位拓展到32位,命名其实就是在前面加上e(Extend)就好了,8个通用寄存器被命名为EAX,EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,ESP和EBP,同样的,操作的时候必须要和寄存器的长匹配,比如下面的操作就是错的. 32位通用寄存器的高16位不可以单独使用,但是他们的低16位依然可以按照8086的使用方法一样使用.处理器在32位保护模式下可以使用全部的32条地址线,访问4…

详细的过程说明参考:(1)  https://www.cnblogs.com/Philip-Tell-Truth/p/5211248.html    (2)x86汇编:从实模式到保护模式 这里简化一下说说要点: 1. 生成并加载GDT表 实模式下任何进程可以无限制读写任何内存,甚至os的内存,毫无安全性可言:需要对用户进程读写内存的地址做严格限制,衍生出了保护模式:保护模式将内存分成不同的段,段基址.limit.各种属性存放在GDT表:用户程序读写段内存时需要先通过段寄存器的selector在G…

日期:2019/5/18 12:00 内容:操作系统实验作业:x86:IA-32:实模式与保护模式. PS:如果我们上的是同一门课,有借鉴代码的铁汁请留言告知嗷.只是作业笔记,不推荐学习. 一.实模式 众所周知,机器启动时都是处于实模式状态的.8多说,先看看今天的作业. 1.1 BIOS中断打印字符串 这是一个幼儿园版本的主引导记录(MBR),输出一个字符串,结合附录INT中断说明来看. org 0x7c00这个表示程序加载到物理内存的起始地址0x7c00,关于0x7c00请看附录. org 0…

★PART1:进入保护模式 1. 全局描述符表(Global Descriptor Table,GDT)        32位保护模式下,如果要使用一个段,必须先登记,登记的信息包括段的起始地址,段的界限和各种访问属性,如果偏移地址超过了段的界限,就会引发异常中断.和一个段有关的信息需要8个字节来描述,这被称为段的描述符(Segement Descriptor),每个段都需要一个描述符,为了存放描述符,需要在内存中开辟一段空间.这些描述符集中存放,构成了一个描述符表. 为了跟踪全局描述符表,处理…

在说正题之前,我们先看2个概念. 1.指令集架构(ISA) ISA 的全称是 instruction set architecture,中文就是指令集架构,是指对程序员实际"可见"的指令集,包含了程序员编写一个能正确运行的二进制机器语言程序的所有信息,涉及到指令. I/O 设备等.例如 Intel 的 IA-32.Intel 64.ARM 的 ARMv7.ARMv8 等等. 2.微架构 微架构(Microarchitecture)又称为微体系结构/微处理器体系结构.是将一种给定的指令集…

实模式和保护模式区别及寻址方式 转载请注明出处:http://blog.csdn.NET/rosetta 64KB-4GB-64TB? 我记得大学的汇编课程.组成原理课里老师讲过实模式和保护模式的区别,在很多书本上也有谈及,无奈本人理解和感悟能力实在太差,在很长一段时间里都没真正的明白它们的内含,更别说为什么实模式下最大寻址空间为1MB?段的最大长度不超过64KB?而保护模式下为啥最大寻址能力就变成了64TB?每个段最大也达4GB? 更甚者分段和分页这两个高深的概念像我这种菜鸟怎么也理解不了啊!…

一.80286的工作模式 80286首次提出了实模式和保护模式的概念. 实模式:和8086的工作方式相同: 保护模式:提供了存储器管理机制和保护机制,支持多任务. 二.80286的寄存器 (一)通用寄存器 80286的通用寄存器和8086一样,有AX,BX,CX,DX,BP,SP,SI,DI: (二)IP 80286的指令指针寄存器也和8086一样,没有什么特别的. (三)标志寄存器 80286的标志寄存器同8086相比,增加了IOPL(特权级)和NT(子任务嵌套),这两个字段只在保护模式中使用…

之前已经做了一些理论上的铺垫,这次我们就可以看代码了. 一.代码清单 ;代码清单11-1 ;文件名:c11_mbr.asm ;文件说明:硬盘主引导扇区代码 ;创建日期:2011-5-16 19:54 ;设置堆栈段和栈指针 mov ax,cs mov ss,ax mov sp,0x7c00 ;计算GDT所在的逻辑段地址 mov ax,[cs:gdt_base+0x7c00] ;低16位 mov dx,[cs:gdt_base+0x7c00+0x02] ;高16位 div bx mov ds,ax…