操作系统原理实验

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1、操作系统原理实验笔试复习重点与考试要求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）+操作（30分）]=100分l考试形式：开卷笔试（可以带电脑）l考试时间：2012年6月10日（周日）下午2:30~4:30l考试地点：东新区教学楼B203（信安/网工）和B204（计科）l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）1实验环境与引导参见“01操作系统的实验环境与引导.doc”和“03FAT文件系统

2、与文件装载.doc”中的3.1和2.3。1.1环境1.1.1基本环境l硬件平台：PC机（IA-32）l操作系统：WindowsXP/7、虚拟机中的Linux（Ubuntu）l虚拟机：nVirtualPC（已淘汰）nVMware（Ubuntu、编程）nBochs（测试）l在VMware中创建Ubuntu虚拟机，并安装UbuntuLinux（包括另外安装GCC、NASM和Samba），供以后C与汇编混合编程时使用1.1.2编译环境与工具l汇编语言n操作系统：WindowsXP/7n编译器：NASMlC语言与汇编混合编程n操作系

3、统：虚拟机中的Linux（Ubuntu）n编译器：GCC与NASMn链接器：LD1.1.3其他开发工具lWindows平台nNotePad++——源代码编辑，编写汇编和C语言源程序、配置文件等文本文件nWinHex——二进制编辑，文件、软盘映像、磁盘nFloppyWriter——将引导扇区等写入软盘映像nWinImage——用于将文件复制进FAT12软盘映像nDebug——调试汇编程序lLinux平台nSamba——Linux与Windows进行网络共享的工具（已淘汰）ngedit——图形界面的文本编辑器，用于编写汇编和C

4、语言源程序1.1.4测试环境l虚拟机：Bochsl操作系统：DOS（MS-DOS6.22或FreeDOS1.1）系统软盘映像l外存：（带FAT12的）1.44MB软盘映像、U盘l文件格式：COM、BIN、ELF1.2引导1.2.1引导过程l计算机加电或重启lCPU复位l内存清零l内存奇偶校验l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n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n创建两个数据区——中断向量表和BIOS数据区l读启动盘的第一个物理扇区

5、，如果其最后两个字节为55h和AAh，则装入该扇区到内存地址7C00h处，并跳转到7C00h处执行（引导扇区里面的指令，一般是装入操作系统的引导程序）1.2.2引导扇区引导扇区（BootSector）是磁盘的第一个物理扇区（512B），构成：l主引导记录（MBR=MasterBootRecord，446B）l磁盘分区表（DPT=DiskPartitionTable，4*16=64B）l引导记录标识符（BRID=BootRecordIDentifier，2B，55hAAh）1.3引导实验1.3.1编写引导汇编代码l用Note

6、Pad++编写汇编源代码（参见“01操作系统的实验环境与引导.doc”的3.3）n用org操作符设置程序的入口地址为7C00hn设置DS和ES=CSn调用后面定义的显示字符串函数n进入无限循环n定义显示字符串函数——用10h号中断的13h功能实现（红色）字符串显示n定义字符串常量“Hello,OSworld!”n用times伪指令将剩余空间填充为0n将引导扇区的最后2个字节设置为55h和AAhl将写好的汇编程序用文件名boot.asm保存到NASM程序所在的目录中l用NASM将程序编译成二进制文件boot.bin：nasm

7、boot.asm-oboot.bin1.3.2创建软盘映像参见“03FAT文件系统与文件装载.doc”的3.1l运行Bochs程序组中的“DiskImageCreationTool”程序（bximage.exe）l在“Pleasetypehaorfd.[hd]”后键入fd（指软盘，默认为硬盘hd）后回车l在下面的选项中用回车选择默认的1.44MB软盘l在下面的选项中键入软盘映像文件的名称“bt.img”（默认为“a.img”）后回车l再按任意键完成创建l新建的软盘映像文件会被存放在Bochs程序的主目录中l将软盘映像文件移

8、动到Bochs程序的“dlxlinux”子目录1.3.3将boot.bin写入软盘映像l运行FloppyWriter.exe程序l单击“WriteFiletoImage”（写文件到映像）按钮l在弹出的“打开文件”对话框中，选中NASM程序目录中的boot.bin文件后按“打开”按钮l在新弹出的“打开文件