6 操作系统Operation System

操作系统Operation System

一、初始化代码、键盘处理程序、命令处理程序

• 初始化代码：

  背景：所有的RAM启动时都包含随机字节

  • 内存置为全空格

  • 堆栈指针初始化

  • OUT指令实现光标复位

  • EI指令开启中断

  • HLT指令完成中断

• 键盘处理程序：

  当按下键盘按键的时候，微处理器就会响应，从初始化代码程序的末尾的HLT语句跳转到键盘处理程序。

  • IN指令检测哪个按键被按下

  • RET指令返回

  • 回显：把按下的键显示回原光标所在处。

• 命令处理程序

  • W命令（Write）：把若干字节写入内存

  • D命令（Display）：便于查看内存中的内容

  • R命令（Run）：运行程序，具体过程是：先把要执行程序开头地址存储到存储器HL中，再执行指令PCHL，把存储的值加载到程序计数器中，跳转到程序计数器指向的地址并运行程序。

二、操作系统

• 文件系统：磁盘组织成文件，是操作系统的一部分

• 操作系统：许多软件构成的，庞大的程序集合。

• 操作系统的目录

  • 目录项：32字节（8080中）

  • 8.3命名方式：aabbccdd.txt

  • 目录项扩展：文件长度过长，两个目录项，第12字节一个置0一个置1，文件拼接

• CM/P：早期的8位微处理器操作系统

• COM文件：二进制文件，存放机器码

• 操作系统的引导：当ROM存在时，RAM必须给ROM让位，内存一开始的那一部分属于ROM，在这里存储一段引导程序。开机后将引导程序加载到内存并运行。

• 内存空间组织架构

  操作系统完成引导后，RAM的最高地址区域用来存放CP/M，加载完CP/M后，内存空间组织结构如下：

0000h	系统参数
0100h	临时程序区域(TPA)
	控制台命令处理程序(CCP)【CP/M三大部分】
	基本磁盘操作系统(BDOS)【CP/M三大部分】
最高地址	基本输入/输出系统(BIOS)【CP/M三大部分】

• 控制台可识别命令

命令	内容
DIR	显示磁盘的目录信息  DIR *.txt：显示所有txt文件
ERA	删除磁盘中的文件
REN	改变文件名
TYPE	显示文本文件的内容
SAVE	保存文件

执行二进制文件：直接输入名字即可。

• 实用程序：

  • 外设交换设备（PIP）：用于复制文件

  • 文本编辑器（ED）：创建和修改文件

• 应用程序接口（API）：

  一些子程序，以操作系统为中介来访问硬件系统

  • 新建一个文件的工作：首先将文件地址保存到寄存器对DE中，再执行：

    MVI C, 16h 调用的子程序地址
    CALL 5

    CALL 5 执行过程：CP/M在0005h处设置了一条JMP指令（Jump），跳转到CP/M基本磁盘操作系统（BDOS），利用CP/M提供的其他功能向磁盘中创建的空文件写入内容，最后关闭文件。BDOS在工作时还要调用CP/M基本输入输出系统（BIOS），BIOS可以对硬件进行访问

  • 总结：OS提供应用程序接口(API)，让程序能够方便地访问计算机的硬件。API是一个与设备无关(device-independent)的接口，它屏蔽了硬件之间的差异。使得CP/M的程序跨平台成为现实

• 发展历史：

  CP/M—>MS-DOS

  • 文件系统以FAT形式，后来出现层次文件系统，根目录概念出现

  • 将txt等叫作扩展名

  • 将磁盘空间分成簇

  • 新增EXE的可执行文件。

    • 后来新增：软件中断：不需要知道子程序地址直接执行中断。

  Multics---->UNIX

  • 可移植性好

  • 时分复用技术：多个用户同时与计算机进行交互（多任务操作系统）

  • 虚拟内存技术：暂时不需要内存放到磁盘的 ”临时文件“ 部分，需要时再调入内存

• GNU项目开发的Linux