1.操作系统概述

什么是操作系统？

操作系统就是组织所有的硬件，为用户程序提供调用接口的代码。是计算机硬件与应用之间的一层软件。封装了对硬件调用的实现，以及进程的管理。

硬件管理分类：

CPU管理、内存管理、终端管理、磁盘管理、文件管理

网络管理、电源管理、多核管理

计算机硬件组成如图

我们学习一门编程语言，最先学习的就是打印“Hello World”。

计算机把代码加载到内存，通过PCI总线将数据写入显存地址，图形控制器将数据显示到面板。

对操作系统的学习需要掌握以下几点

系统调用: 使用显示器 print； 使用CPU：fork； 使用文件： open、read

一段文字是如何写到磁盘上的

成为掌握计算机关键技术的工程师，而不是仅仅调用API的工程师。

Lab1: 扩展线程	实现线程调度
Lab2: 实现系统调用	将整个接口剥掉，添加
Lab3: 实现虚存管理	扩展实现内存管理
Lab4: 扩展文件系统	扩展实现一个文件管理

知名计算机高校

CMU Carnegie Mellon University: 卡内基·梅隆大学

MIT Massachusetts Institute of Technology： 麻省理工学院

Leland Stanford Junior University 斯坦福大学

“Learn OS concepts by coding them!!!”

2. 操作系统引导

从打开电源开始，操作系统做了什么？

计算机怎么工作的

不要总等着别人告诉你答案，尽量自己去寻找

从知识和常识出发进行推理，思索

图灵机-> 通用图灵机

前缀表达式

后缀表达式

自动机

PC program counter

取指执行

、

BIOS： Basic Input Output System

CS 段寄存器

cs « 4 +IP

一个扇区512Byte

0 磁道0扇区 引导扇区

c 编译后int i 无法确定内存地址

段寄存器，段内偏移

宏定义

Bochsis a highly portable open source IA-32 (x86) PC emulator written in C++, that runs on most popular platforms. It includes emulation of the Intel x86 CPU, common I/O devices, and a custom BIOS. Bochs can be compiled to emulate many different x86 CPUs, from early 386 to the most recent x86-64 Intel and AMD processors which may even not reached the market yet.

The GNU Compiler Collection includes front ends for C, C++, Objective-C, Fortran, Ada, Go, and D, as well as libraries for these languages (libstdc++,…). GCC was originally written as the compiler for the GNU operating system. The GNU system was developed to be 100% free software, free in the sense that it respects the user’s freedom.

GDB, the GNU Project debugger, allows you to see what is going on `inside’ another program while it executes – or what another program was doing at the moment it crashed.

CMU

斯坦福