操作系統(tǒng)原理實驗復(fù)習(xí)總結(jié)

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1、操作系統(tǒng)原理實驗考試l成績計算：平時40分[考勤問答（5分）+平時作業(yè)（15分）+大作業(yè)（20分）]+期末60分[筆試（30分）+機(jī)考（30分）]=100分l考試形式：開卷筆試+上機(jī)操作（都可使用實驗室或自己的電腦）l機(jī)考：n考試時間：2015年6月25日（周四）上午10:30~12:30n考試地點：實驗中心B401l筆試：n考試時間：2015年6月23日（周二）下午2:00~4:00n考試地點：實驗中心B401l筆試題型：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）l操作題型：操

2、作磁盤映像和文件（30分）、編寫簡單的匯編程序（30分）、編寫較復(fù)雜的匯編或/和C程序（40分，二選一）復(fù)習(xí)重點與考試要求1實驗環(huán)境1）要求熟悉虛擬機(jī)、編譯軟件和各種開發(fā)工具的使用，會創(chuàng)建軟硬磁盤的磁盤映像和FAT12文件結(jié)構(gòu)、編寫和編譯簡單的匯編和C語言程序、將引導(dǎo)程序?qū)懭氪疟P映像的引導(dǎo)扇區(qū)、將可執(zhí)行程序和各種文件寫入帶FAT文件結(jié)構(gòu)的磁盤映像。2）重點l虛擬機(jī)：VMware（Linux/Ubuntu、混合編程）、Bochs（運行測試）l編譯器：Windows—NASM（匯編），Linux—NASM（匯編）、GCC（C）、LD（鏈接）l開

3、發(fā)工具：Windows—NotePad++（源代碼編輯）、WinHex（二進(jìn)制編輯）、DiskWriter/FloppyWriter（寫磁盤映像）、WinImage（復(fù)制文件到FAT磁盤映像），Linux—gedit（源代碼編輯）l測試環(huán)境：虛擬機(jī)Bochs、DOS系統(tǒng)軟盤映像、磁盤映像文件（帶FAT12結(jié)構(gòu)的1.44MB軟盤和10MB硬盤）、可執(zhí)行文件格式COM/BIN/ELF、虛擬機(jī)配置文件bochsrc.bxrc2引導(dǎo)1）要求了解PC機(jī)的引導(dǎo)過程，掌握引導(dǎo)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)，會編寫和編譯帶清屏和顯示Hello串功能的簡單匯編引導(dǎo)程序、將引導(dǎo)程

4、序?qū)懭氪疟P映像的引導(dǎo)扇區(qū)、修改Bochs虛擬機(jī)的配置文件、用該磁盤映像啟動Bochs虛擬機(jī)進(jìn)行測試。2）重點l引導(dǎo)過程：PC機(jī)加電或重啟→CPU復(fù)位→內(nèi)存清零→內(nèi)存奇偶校驗→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→檢查各個端口，識別并初始化設(shè)備，然后將這些設(shè)備連接到計算機(jī)上，并提供在設(shè)備上的I/O服務(wù)→創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)區(qū)（中斷向量表和BIOS數(shù)據(jù)區(qū)）→讀啟動盤的第一個物理扇區(qū)（主引導(dǎo)扇區(qū)），如果其最后兩個字節(jié)為55h和AAh（引導(dǎo)記錄標(biāo)識符），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l(wèi)[主]

5、引導(dǎo)扇區(qū)（[Master]BootSector）是磁盤的第一個物理扇區(qū)（512B），內(nèi)容為：n主引導(dǎo)記錄（MBR=MasterBootRecord）：446B，一般為裝入操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序（通常負(fù)責(zé)加載OS的裝載模塊）n磁盤分區(qū)表（DPT=DiskPartitionTable）：4*16=64B，4個分區(qū)表項，每個16B，軟盤沒有DPTn引導(dǎo)記錄標(biāo)識符（BRID=BootRecordIdentifier）：2B，內(nèi)容為55hAAhl引導(dǎo)實驗n用NotePad++編寫匯編源代碼u用org操作符設(shè)置程序的入口地址為7C00hu設(shè)置DS和ES=C

6、Su（調(diào)用清屏例程）u調(diào)用顯示字符串例程u進(jìn)入無限循環(huán)u定義顯示字符串例程——用10h號中斷的13h號功能實現(xiàn)（彩色）字符串顯示u（定義清屏例程——用10h號中斷的6號功能實現(xiàn)上滾整個文本顯示頁）u定義字符串常量（如“Hello,OSworld!”或其他特定字符串）及其長度（*lenequ$-*）u用times偽指令將剩余空間填充為0u將引導(dǎo)扇區(qū)的最后2個字節(jié)設(shè)置為55h和AAhn用NASM將源程序編譯成二進(jìn)制文件boot.binn用Bochs工具創(chuàng)建1.44MB軟盤映像a.imgn用FloppyWriter/DiskWriter將boot

7、.bin寫入軟盤映像a.imgn修改Bochs虛擬機(jī)的配置文件，使用a.img作為軟盤A的映像文件，并用軟盤啟動n啟動Bochs虛擬機(jī)進(jìn)行測試3可執(zhí)行文件格式1）要求掌握常用可執(zhí)行文件格式，掌握ELF的具體結(jié)構(gòu)，會編寫和生成COM和ELF格式的可執(zhí)行文件、運行COM程序、分析ELF文件的結(jié)構(gòu)。2）重點lBIN（binary，二進(jìn)制）——二進(jìn)制裸格式，無org指令時程序的入口地址為0，引導(dǎo)程序需用org7C00h指令來指定入口地址。文件的擴(kuò)展名一般為binlCOM（commandfile，命令文件）——DOS的二進(jìn)制裸格式，不分段，會被裝載到

8、當(dāng)前段的100h處（需使用org100h指令，DS=SS=CS、SP=100h-4），文件大小必須≤64KB-256B。文件的擴(kuò)展名必須為comlELF（Executablean