操作系统实验报告1.docx

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1、操作系统实验报告OperatingSystem2015秋20/20班号：1303107学号：1130310726姓名：蔡鹏OperatingSystem2015秋20/20请简述head.s的工作原理。head.s实在32位保护模式下运行的。我认为这段程序主要包括两个部分：1.初始化设置。2.任务执行与切换。初始设置主要包括了：1.设置GDT表2.设置系统定时芯片3.设置IDT表（0x08时钟中断和0x80系统调用中断）4.切换到任务0执行任务切换和执行包括了：1.任务0和任务1,1.时钟中断,2.系统中断两个任务的在LDT中代码段和数据段描述符的内容都设置为：基地址0x

2、0000；段限长值为0x03ff，实际段长度为4MB。因此在线性地址空间中这个“内核”的代码和数据段与任务的代码和数据段都从线性地址0开始并且由于没有采用分页机制，所以他们都直接对应物理地址0开始处。为了每隔10毫秒切换运行的任务，head.s程序中把定时器芯片8253的通道0设置成每隔10毫秒就向中断控制芯片8259A发送一个时钟中断请求信号。PC机的ROMOperatingSystem2015秋20/20BIOS开机时已经在8259A中把时钟中断请求信号设置成中断向量8，因此我们需要在中断8的处理过程中执行任务切换操作。任务切换的实现是查看current变量中的当前运

3、行的任务号，如果为0，就利用任务1的TSS选择符作为操作数执行远跳转指令，从而切换到任务1中，否则反之。每个任务在执行时，会首先把一个字符的ASCII码放入寄存器AL中，然后调用系统中断调用int0x80，而该系统调用处理过程则会调用一个简单的字符写屏子程序，把寄存器AL中的字符显示在屏幕上，同时把字符显示的屏幕的下一个位置记录下来，作为下一次显示字符用。在显示过一个字符后，任务代码会使用循环语句延迟一段时间，然后又跳转到任务代码开始处继续循环执行，直到运行了10毫秒而发生了定时中断，从而代码会切换到另一个任务执行。对于任务A，寄存器AL中始终存放字符‘A’，而任务B运行

4、时AL中始终存放字符‘B’。因此程序运行时我们将看到一连串的‘A’和一连串的‘B’间隔的连续不断的显示在屏幕上。若出现了一个‘C’，是由于PC机偶然产生了一个不是时钟中断和系统调用中断的其他中断。因为我们已经在程序中给所有其他中断安装了一个默认中断处理程序。当出现一个其他中断时，系统就会运行这个中断处理程序，于是就会在屏幕上显示一个‘C’，然后退出中断。1.请记录head.s的内存分布状况，写明每个数据段，OperatingSystem2015秋20/20代码段，栈段的起始与终止的内存地址。代码段编号名称起始地址终止地址1startup_320x000xac2setup_

5、idt0xb50xe43setup_gdt0xad0xb44write_char0xe50x1135ignore_int0x1140x1296timer_interrupt0x12b0x1657system_interrupt0x1660x17c8task00x10e00x10f39task10x10f40x1107数据段编号名称起始地址终止地址1current0x17d0x1802scr_loc0x1810x1843lidt_opcode0x1860x18b4lgdt_opcode0x18c0x1915idt0x1980x9976gtd0x9980x9d77ldt00x

6、be00xbf78tss00xbf80xc5f9ldt10xc600xe7710tss10xe780xedf堆栈段编号名称起始地址终止地址1Init_stack0x9d80xbd8OperatingSystem2015秋20/202Krn_stk00xc600xe603Krn_stk10xe000x10e04User_stk10x11080x13081.简述Head.s57~62行在做什么？简述iret执行后，pc如何找到下一条指令？并记录iret执行前后，栈是如何变化的。代码作用：是在初始堆栈中人工设置返回环境。57：把任务0当前局部空间数据段（堆栈段）选择符入栈58：

7、把堆栈指针入栈（也可以把ESP入栈）59：把标志寄存器入栈60：把当前局部空间代码段选择符入栈61：把代码指针入栈62：执行中断返回指令，从而切换到特权级3的任务0中执行如何找到下一条指令：执行iret之后，将推入堆栈的段地址和偏移地址弹出，使程序返回到原来发生中断的地方。其作用是从中断中恢复中断前的状态，具体作用有如下三点：1.恢复IP：（IP）←（（SP）+1:（SP）），（SP）←（SP）+22.恢复CS：（CS）←（（SP）+1:（SP）），（SP）←（SP）+2OperatingSystem2015秋20/203.恢