操作系统部分主要内容和方法

8000低0H增长。
ßSS
ßSS
▪ 空栈时，SP恰好在栈底，即栈顶与栈底重合。
▪ 压栈指令：push reg|内存单元地址|立即数 低▪地出址栈是压栈的反操作，指令为：pop xxx ▪ 压栈准 （备 假与执 设出行 ax的栈pu值s指h为令a3x5之 ）要前匹配对应准 （，备 假执 设且行 ax总的pu值是sh为后a3x5之 ）进后先出。
8086的存储器组织模型(1)
FFFFFh
00000h
8086的存储器组织模型(2)
8086的存储器组织模型(3)
堆栈段(stack segment)的组织模型
❖ 堆栈是在存储器中开辟的、用来暂时保存数据的 一高个地址区域（段）。
8▪100堆0H栈段的0基0 址SS栈指底示，段中当前00单元位置栈底（栈 ▪栈 增 长顶 栈）底由设S在P12内20指存示高，ß地栈S址P底，栈地顶每址压值栈通1常次312250用(存B入P保一ß存S个P 字。栈)顶， 方 向SP=SP-2,即虽压栈的进行，堆栈地址由高向
80386的寄存器体系
请求特权 级
=0 描述符在GDT中 =1描述符在LDT中
加载专用指令 LGDT mem48 LIDT mem48 LLDT reg16/mem16 LTR reg16/mem16
保护模式下的段描述符
保护模式下的段式寻址过程
பைடு நூலகம்
保护模式下中断处理程序的定位过程
操作系统的定义
冯•诺依曼计算机工作模型
❖ 诺依曼计算机工作模型或存储程序工作模型
▪ 存储器用来容纳程序和数据； ▪ 程序由指令组成，并和数据一起存储在计算机内存中。
• 指令按顺序、转跳和循环三种基本方式组织。 ▪ 机器一起动，就能按照程序指定的逻辑顺序把指令从存储
器中读出来逐条解释执行，自动完成程序所描述的处理工 作。 ▪ 指令指针（CS:IP）指示当前执行指令，执行完成指针会 自动调整到下一条指令。
❖ 实现中断机制的要素
▪ 中断源；中断向量表
▪ 特殊指令：INT xx; IRET/IRETD;
▪
控制8259A专用指令STI/CLI
❖ 中断处理过程或步骤
▪ 保护现场(标志寄存器,CS,IP压栈;特定寄存器压栈);
▪ 根据中断源类型，查中断向量表，获取中断处理程序开始 地址;
▪ 长跳转移到中断处理程序;
▪ ADD,SUB,INC,DEC,MUL,DIV,….
❖ 逻辑和移位运算指令 操作码
字节/字
▪ AND,OR,XOR,NOT, T该E指S令T,有S两A个L操,S作H数L，,其…中至少1个是REG，
另一个可以是REG或MEM （R/M)
❖ 字符串运算指令
▪ Movs,cmps,lods/lodsR共/bM同(/3确lo位定d)+指sRwE令G,(第s2二位to字)+s节MbOD,(…3位. 寻址模式编码)
❖ 控制转移指令
内存寻址模式：
▪ jmp,call/ret/retf, loop,in立t/i即re寻t址/ireMOtVdA,L,j8c8/Hjnc, jz/jnz,
jae/jnae,…
直接寻址 MOV AX, ES:[500H] 间接寻址 MOV BX, mvar[SI][DI]
❖ 处理器控制指令
保护模式的特点
❖ 采用了全新的、基于分段和分页内存管理技术； ▪ 可寻址4G的内存空间； ▪ 允许使用虚拟存储。
❖ 支持并发执行多任务； ❖引入特权级(privilege level/ring)的概念
▪ 共分四个特权级，即0级、1级、2级和3级； ▪ 第0级权限最大，常被作为系统内核代码段的
权级，具有实模式下代码的同等权限； ▪ 3级权限最小，常被作为用户级代码段的权级。
; 关闭中断 ; 发中断结束命令 ; 恢复现场
32位微处理机器
❖Intel8086 ▪ 16位CPU, 16位寄存器,16位数据总线； ▪ 20位地址总线，具有1MB的寻址能力。
❖Intel80386 ▪ 从80386开始，Intel家族的CPU进入32 位时代，具有32位地址总线，寻址能力 可达4GB 。 ▪ 有实模式、保护模式和虚拟8086(V86)三 种工作模式。
❖是计算机系统的一个系统软件； ❖是一些具有如下功能的程序模块的集合：
• 当前指令指针指向的内存中程序，被认为拥有机器控制 权。
▪ 任何计算机都拥有自己的一套基本指令系统，高级语言程 序最终需经专门的编译程序，翻译为基本机器指令。
8086指令系统
❖ 数据传送指令
方向位
指令编码示例
▪ MOV, PUSH/POP, IN/OUT, STOSB…
❖ 算术运算指令
1 0 0 0 1 0 D W MOD REG R/M
MOV BX, DS:[SI]
▪ sti/cli, std/cld,hlt, clc/cmc/stc,…
中断与异常机制
❖ 程序执行过程中的强制转移，转到相应的处理程序
▪ 中断: 硬中断(8259A) 和 软中断(执行指令： int n)
▪ 异常：执行某条指令出现了异常，如被0除、NMI、溢出…
▪ 硬中断是异步、随机事件；而软中断与异常是同步事件；
1.3 OS的主要功能、特征与分类
1.4 研究OS的主要观点和方法
计算机系统组成
计算机系统组成
一种简明计算机组成模型（示意图）
8259A引脚
8086CPU引脚
Intel8086：16位CPU, 16位寄存器,16位数据总线， 20位地址总线，具有1MB的寻址能力。
8086内部结构
计算机系统组成
课程操作系统部分--主要内容安排
❖1 操作系统引论 ❖2 进程描述与控制 ❖3 存储管理 ❖4 进程同步与通信 ❖5 进程调度与死锁 ❖6 设备管理 ❖7
第1章 操作系统引论
1.1 计算机系统概观
▪ 计算机系统组成 ▪ 计算机的工作原理
补充部分必要的 微机原理知识
▪ OS的地位、目标和作用
1.2 OS的发展简史与趋势
▪ 执行IRET，恢复原被中断现场。
用汇编语言实现中断
❖; 中断处理子程序
❖SERVICE PROC
FAR
❖
PUSHAD
❖
PUSH DS
❖
STI
❖
……
❖
; 中断处理程序主体
❖
……
❖
CLI
❖
MOV AL, 20H
❖
OUT 20H, AL
❖
POP DS
❖
POPA
❖
IRET
❖SERVICE ENDP
; 保护现场 ; 打开中断