操作系统原理实验复习总结

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时间:2018-08-05

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1、操作系统原理实验考试l成绩计算:平时40分[考勤问答(5分)+平时作业(15分)+大作业(20分)]+期末60分[笔试(30分)+机考(30分)]=100分l考试形式:开卷笔试+上机操作(都可使用实验室或自己的电脑)l机考:n考试时间:2015年6月25日(周四)上午10:30~12:30n考试地点:实验中心B401l笔试:n考试时间:2015年6月23日(周二)下午2:00~4:00n考试地点:实验中心B401l笔试题型:填空(15题,每题2分,共30分)、问答(6题,每题5分,共30分)、编程(4题,每题10分,共40分)l操作题型:操作磁盘映像和文件(30分)、编写简

2、单的汇编程序(30分)、编写较复杂的汇编或/和C程序(40分,二选一)复习重点与考试要求1实验环境1)要求熟悉虚拟机、编译软件和各种开发工具的使用,会创建软硬磁盘的磁盘映像和FAT12文件结构、编写和编译简单的汇编和C语言程序、将引导程序写入磁盘映像的引导扇区、将可执行程序和各种文件写入带FAT文件结构的磁盘映像。2)重点l虚拟机:VMware(Linux/Ubuntu、混合编程)、Bochs(运行测试)l编译器:Windows—NASM(汇编),Linux—NASM(汇编)、GCC(C)、LD(链接)l开发工具:Windows—NotePad++(源代码编辑)、WinHe

3、x(二进制编辑)、DiskWriter/FloppyWriter(写磁盘映像)、WinImage(复制文件到FAT磁盘映像),Linux—gedit(源代码编辑)l测试环境:虚拟机Bochs、DOS系统软盘映像、磁盘映像文件(带FAT12结构的1.44MB软盘和10MB硬盘)、可执行文件格式COM/BIN/ELF、虚拟机配置文件bochsrc.bxrc2引导1)要求了解PC机的引导过程,掌握引导扇区的结构,会编写和编译带清屏和显示Hello串功能的简单汇编引导程序、将引导程序写入磁盘映像的引导扇区、修改Bochs虚拟机的配置文件、用该磁盘映像启动Bochs虚拟机进行测试。2

4、)重点l引导过程:PC机加电或重启→CPU复位→内存清零→内存奇偶校验→跳转到地址为FFFF0h处的系统BIOS入口指令,执行主板ROM中的例程→检查各个端口,识别并初始化设备,然后将这些设备连接到计算机上,并提供在设备上的I/O服务→创建两个数据区(中断向量表和BIOS数据区)→读启动盘的第一个物理扇区(主引导扇区),如果其最后两个字节为55h和AAh(引导记录标识符),则装入该扇区到内存地址7C00h处,并跳转到7C00h处执行l[主]引导扇区([Master]BootSector)是磁盘的第一个物理扇区(512B),内容为:n主引导记录(MBR=MasterBootR

5、ecord):446B,一般为装入操作系统的引导程序(通常负责加载OS的装载模块)n磁盘分区表(DPT=DiskPartitionTable):4*16=64B,4个分区表项,每个16B,软盘没有DPTn引导记录标识符(BRID=BootRecordIdentifier):2B,内容为55hAAhl引导实验n用NotePad++编写汇编源代码u用org操作符设置程序的入口地址为7C00hu设置DS和ES=CSu(调用清屏例程)u调用显示字符串例程u进入无限循环u定义显示字符串例程——用10h号中断的13h号功能实现(彩色)字符串显示u(定义清屏例程——用10h号中断的6号功

6、能实现上滚整个文本显示页)u定义字符串常量(如“Hello,OSworld!”或其他特定字符串)及其长度(*lenequ$-*)u用times伪指令将剩余空间填充为0u将引导扇区的最后2个字节设置为55h和AAhn用NASM将源程序编译成二进制文件boot.binn用Bochs工具创建1.44MB软盘映像a.imgn用FloppyWriter/DiskWriter将boot.bin写入软盘映像a.imgn修改Bochs虚拟机的配置文件,使用a.img作为软盘A的映像文件,并用软盘启动n启动Bochs虚拟机进行测试3可执行文件格式1)要求掌握常用可执行文件格式,掌握ELF的具

7、体结构,会编写和生成COM和ELF格式的可执行文件、运行COM程序、分析ELF文件的结构。2)重点lBIN(binary,二进制)——二进制裸格式,无org指令时程序的入口地址为0,引导程序需用org7C00h指令来指定入口地址。文件的扩展名一般为binlCOM(commandfile,命令文件)——DOS的二进制裸格式,不分段,会被装载到当前段的100h处(需使用org100h指令,DS=SS=CS、SP=100h-4),文件大小必须≤64KB-256B。文件的扩展名必须为comlELF(Executablean

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