操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

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1、操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)筆試復(fù)習(xí)重點(diǎn)與考試要求l成績計(jì)算：平時(shí)40分[考勤問答（5分）+平時(shí)作業(yè)（15分）+大作業(yè)（20分）]+期末60分[筆試（30分）+操作（30分）]=100分l考試形式：開卷筆試（可以帶電腦）l考試時(shí)間：2012年6月10日（周日）下午2:30~4:30l考試地點(diǎn)：東新區(qū)教學(xué)樓B203（信安/網(wǎng)工）和B204（計(jì)科）l題型：填空（15題，每題2分，共30分）、問答（6題，每題5分，共30分）、編程（4題，每題10分，共40分）1實(shí)驗(yàn)環(huán)境與引導(dǎo)參見“01操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與引導(dǎo).doc”和“03FAT文件系統(tǒng)

2、與文件裝載.doc”中的3.1和2.3。1.1環(huán)境1.1.1基本環(huán)境l硬件平臺(tái)：PC機(jī)（IA-32）l操作系統(tǒng)：WindowsXP/7、虛擬機(jī)中的Linux（Ubuntu）l虛擬機(jī)：nVirtualPC（已淘汰）nVMware（Ubuntu、編程）nBochs（測試）l在VMware中創(chuàng)建Ubuntu虛擬機(jī)，并安裝UbuntuLinux（包括另外安裝GCC、NASM和Samba），供以后C與匯編混合編程時(shí)使用1.1.2編譯環(huán)境與工具l匯編語言n操作系統(tǒng)：WindowsXP/7n編譯器：NASMlC語言與匯編混合編程n操作系

3、統(tǒng)：虛擬機(jī)中的Linux（Ubuntu）n編譯器：GCC與NASMn鏈接器：LD1.1.3其他開發(fā)工具lWindows平臺(tái)nNotePad++——源代碼編輯，編寫匯編和C語言源程序、配置文件等文本文件nWinHex——二進(jìn)制編輯，文件、軟盤映像、磁盤nFloppyWriter——將引導(dǎo)扇區(qū)等寫入軟盤映像nWinImage——用于將文件復(fù)制進(jìn)FAT12軟盤映像nDebug——調(diào)試匯編程序lLinux平臺(tái)nSamba——Linux與Windows進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享的工具（已淘汰）ngedit——圖形界面的文本編輯器，用于編寫匯編和C

4、語言源程序1.1.4測試環(huán)境l虛擬機(jī)：Bochsl操作系統(tǒng)：DOS（MS-DOS6.22或FreeDOS1.1）系統(tǒng)軟盤映像l外存：（帶FAT12的）1.44MB軟盤映像、U盤l文件格式：COM、BIN、ELF1.2引導(dǎo)1.2.1引導(dǎo)過程l計(jì)算機(jī)加電或重啟lCPU復(fù)位l內(nèi)存清零l內(nèi)存奇偶校驗(yàn)l跳轉(zhuǎn)到地址為FFFF0h處的系統(tǒng)BIOS入口指令，執(zhí)行主板ROM中的例程n檢查各個(gè)端口，識(shí)別并初始化設(shè)備，然后將這些設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上，并提供在設(shè)備上的I/O服務(wù)n創(chuàng)建兩個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)——中斷向量表和BIOS數(shù)據(jù)區(qū)l讀啟動(dòng)盤的第一個(gè)物理扇區(qū)

5、，如果其最后兩個(gè)字節(jié)為55h和AAh，則裝入該扇區(qū)到內(nèi)存地址7C00h處，并跳轉(zhuǎn)到7C00h處執(zhí)行（引導(dǎo)扇區(qū)里面的指令，一般是裝入操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序）1.2.2引導(dǎo)扇區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)（BootSector）是磁盤的第一個(gè)物理扇區(qū)（512B），構(gòu)成：l主引導(dǎo)記錄（MBR=MasterBootRecord，446B）l磁盤分區(qū)表（DPT=DiskPartitionTable，4*16=64B）l引導(dǎo)記錄標(biāo)識(shí)符（BRID=BootRecordIDentifier，2B，55hAAh）1.3引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)1.3.1編寫引導(dǎo)匯編代碼l用Note

6、Pad++編寫匯編源代碼（參見“01操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與引導(dǎo).doc”的3.3）n用org操作符設(shè)置程序的入口地址為7C00hn設(shè)置DS和ES=CSn調(diào)用后面定義的顯示字符串函數(shù)n進(jìn)入無限循環(huán)n定義顯示字符串函數(shù)——用10h號(hào)中斷的13h功能實(shí)現(xiàn)（紅色）字符串顯示n定義字符串常量“Hello,OSworld!”n用times偽指令將剩余空間填充為0n將引導(dǎo)扇區(qū)的最后2個(gè)字節(jié)設(shè)置為55h和AAhl將寫好的匯編程序用文件名boot.asm保存到NASM程序所在的目錄中l(wèi)用NASM將程序編譯成二進(jìn)制文件boot.bin：nasm

7、boot.asm-oboot.bin1.3.2創(chuàng)建軟盤映像參見“03FAT文件系統(tǒng)與文件裝載.doc”的3.1l運(yùn)行Bochs程序組中的“DiskImageCreationTool”程序（bximage.exe）l在“Pleasetypehaorfd.[hd]”后鍵入fd（指軟盤，默認(rèn)為硬盤hd）后回車l在下面的選項(xiàng)中用回車選擇默認(rèn)的1.44MB軟盤l在下面的選項(xiàng)中鍵入軟盤映像文件的名稱“bt.img”（默認(rèn)為“a.img”）后回車l再按任意鍵完成創(chuàng)建l新建的軟盤映像文件會(huì)被存放在Bochs程序的主目錄中l(wèi)將軟盤映像文件移

8、動(dòng)到Bochs程序的“dlxlinux”子目錄1.3.3將boot.bin寫入軟盤映像l運(yùn)行FloppyWriter.exe程序l單擊“WriteFiletoImage”（寫文件到映像）按鈕l在彈出的“打開文件”對(duì)話框中，選中NASM程序目錄中的boot.bin文件后按“打開”按鈕l在新彈出的“打開文件