03 2020 档案
摘要：中断和异常的概述 中断（Interrupt） 中断包括硬件中断和软中断。硬件中断是由外围设备发出的中断信号引发的，以请求处理器提供服务。当I/O接口发出中断请求的时候，会被像8259A和I/O APIC这样的中断寄存器手机，并发送给处理器。硬件中断完全是随机产生的，与处理器的执行并不同步。当中断发生
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摘要：分页机制概述 分页其实就是内存块的映射管理。在我们之前的章节中，我们都是使用的分段管理模式，处理器中负责分段的部件是段部件，段管理机制是Intel处理器最基本的处理机制，在任何时候都是无法关闭的。而当开启了分页管理之后，处理器会把4GB的内存分成长度相同的段，也就是说用长度固定的页来代替长度不一的段
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摘要：任务切换 任务切换的方法 第一个方法就是借助中断来进行任务切换，这是现代抢占式多任务的基础。在实模式下，内存最低端1KB是中断向量表，保存着256个中断处理过程的段地址和偏移地址。在保护模式下，处理器不再使用中断向量表，而是使用中断描述符表。中段描述符表和GDT，LDT是一样的，用于保存描述符，唯一
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摘要：任务，任务的LDT和TSS 程序是记录在载体上的指令和数据，其正在执行的一个副本，叫做 任务（Task） 。如果一个程序有多个副本正在内存中运行，那么他对应多个任务，每一个副本都是一个任务。为了有效地在任务之间进行隔离，处理器建议每个任务都应该具有他自己的描述符表，称为 局部描述符表LDT（Loca
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摘要：内核结构 内核分为四个部分，分别是初始化代码，内核代码，内核数据段和公共例程段，主引导程序也是初始化代码的组成部分。 初始化代码用于从BIOS那里接管处理器和计算机硬件的控制权，安装最基本的段描述符，初始化最初的执行环境。然后，从硬盘上读取和加载内核的剩余部分，创建组成内核的各个内存段。 内核的代码
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摘要：修改段寄存器时的保护 GDT的基地址和界限，都在寄存器 GDTR 中。描述符在内存中的地址，是用索引号乘以 8，再和描述符表的线性基地址相加得到的，而这个地址必须在描述符表的地址范围内。换句话说，索引号乘以 8 得到的数值，必须位于描述符表的边界范围之内。换句话说，处理器从 GDT 中取某个描述符时
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摘要：全局描述符 和一个段有关的信息需要 8 个字节来描述，所以称为 段描述符（Segment Descriptor） ，每个段都需要一个描述符。为了存放这些描述符，需要在内存中开辟出一段空间。在这段空间里，所有的描述符都是挨在一起，集中存放的，这就构成一个 描述符表 ，最主要的描述符表是 全局描述符表（
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摘要：1. IA 32架构的基本执行环境 1.1 寄存器的扩展 为了在汇编语言程序中使用经过 扩展（Extend） 的寄存器： 在32位模式下，为了生成32位物理地址，处理器需要使用32位的指令指针寄存器。标志寄存器也扩展到32位，第16位和原先保持一致。 32位处理器依然需要以段位单位访问内存，即，只分
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摘要：中断 中断 就是打断处理器当前的执行流程，去执行另外一些和当前工作不相干的指令，执行完之后，还可以返回到原来的程序流程继续执行。 外部硬件中断 顾名思义，外部硬件中断，就是从处理器外面来的中断信号。当外部设备发生错误，或者有数据要传送（比如，从网络中接收到一个针对当前主机的数据包），或者处理器交给它
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摘要：用户程序的结构 NASM编译器使用汇编指令 SECTION 或者 SEGMENT 来定义段。它的一般格式是： NASM 对段的数量没有限制，不过 Intel 处理器要求段在内存中的其实物理地址起码是 16 字节对齐的。相应的在段定义使用： 为了方便取得该段的汇编地址， NASM 编译器提供了以下的表
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摘要：Bochs Bochs就像一台真机一样，处理器在加电之后，要开始取指令并执行指令。 如图在左侧显示了该指令所在的物理内存地址 0x0000fffffff0 。 但为什么是 0x0000fffffff0 ？因为和8086不同，现代处理器在加电时，段寄存器CS的内容为，0xF000，指令指针寄存器IP的
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摘要：主引导扇区 处理器加电或者复位之后，如果硬盘是首选的启动设备，那么，ROM BIOS将试图读取硬盘的0面0道1扇区。传统上，这就是 主引导扇区（Main Boot Sector，MBR） 。 读取主引导扇区数据有 512 字节， ROM BIOS 程序将它加载到逻辑地址 0x0000:0x7c00
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摘要：安装环境 以Ubuntu为例，先更新一下： sudo apt-get update sudo apt-get upgrade 然后安装Bochs环境： sudo apt-get install build-essential xorg-dev libgtk2.0-dev 安装NASM NASM官网下
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摘要：计算机的加点和复位 在处理器众多的引脚中，有一个是 RESET ，用于接受复位信号。每当处理器加电，或者RESET 引脚的电平由低变高时①，处理器都会执行一个硬件初始化，以及一个可选的内部自测试（Build in Self Test，BIST），然后将内部所有寄存器的内容初始到一个预置的状态。 为了
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摘要：寄存器和算数逻辑部件 处理器的底部或者四周，有大量的引脚，可以接受从外面来的电信号，或者向外发出电信号。这些引脚有很多，其中一部分用来将参数与运算的数字送入处理器的内部。有些引脚是用来复用的，假如现在要进行加法运算，那么我们要重复使用这些引脚，来依次将被加数和加数送入。 一旦被加数通过引脚送入处理器
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摘要：二进制到十进制的转换 十进制有 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 二进制有 0，1 由于所处的位置不同，每个数位都有一个不同的放大倍数，称为“权"。每个数位的权是这样计算的：从右向左开始，以基数为底，指数从0开始递增的幂。比如一个二进制数 10110001，它的基数是2，所以要这样计算它等值的
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摘要：int9中断例程对键盘输入的处理 键盘输入将引发9号中断，BIOS提供了int9中断例程。CPU在9号中断发生后，执行int 9中断例程，从60h端口读出扫描码，并将其转化为相应的ASCII码或状态信息，存储在内存的指定空间(键盘缓冲区或状态字节)中。 一般的键盘输入，在CPU执行完int 9中断例
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摘要：表述了单元长度的标号 在其他段中使用数据标号 直接定址表 1. 自定义（映射）表 自定义（映射）表是一种巧妙的程序设计方法。在程序设计时，我们可以利用各种自定义（映射）表，在两个数据集合之间建立一种映射关系，使得我们可以利用查表的方法，根据给出的数据（输入）得到其在另一个集合中的对应数据（输出）。这
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摘要：cpu在计算机系统中，除了能够执行命令，进行运算以外，还应该能够对外部设备进行控制，接收它们的输入，向它们进行输出。也就是说，cpu除了有运算能力外，还要有I/O能力。 接口芯片和端口 在PC系统的接口卡和主板上，装有各种接口芯片。这些外设接口芯片的内部有若干寄存器，cpu将这些寄存器当作端口来访问
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摘要：端口 在PC机系统中，和CPU通过总线相连的芯片除了各种存储器外，还有以下3中芯片。 1. 各种接口卡（比如，网卡，显卡）上的接口芯片，它们控制接口卡进行工作； 2. 主板上的接口芯片，CPU通过它们对部分外设进行访问； 3. 其他芯片，用来存储相关的系统信息，或者进行相关的输入输出处理。 这些芯片
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摘要：int 指令 int 指令的格式为：int n，n为中断类型码，它的功能是引发终端过程。 CPU执行int n指令，相当于引发一个n号中断的中断过程，执行过程如下。 取中断类型码n； 标志寄存器入栈，IF=0，TF=0； CS，IP入栈； (IP)=(N4)，(CS)=(N4+2) 从此转去执行n号
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摘要：中断 中断 的意思是指CPU不在接着（刚执行的指令）向下执行，而是转去处理这个特殊信息，而这个特殊的信息我们可以称其为中断信息。 中断信息 是要求CPU马上进行某种处理，并向所要进行的该种处理提供了必备的参数的通知信息。 内中断的产生 对于8086CPU，当CPU内部有下面的情况发生的时候，将产生响
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摘要：标志寄存器 8086CPU的标志寄存器有16位，其中存储的信息通常被称为程序状态字（PSW）。flag寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。 8086CPU的flag寄存器中的结构如图： ZF 标志 flag的第6位是ZF，零标志位。它记录相关指令执行后，其结果是
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摘要：call和ret指令都是转移指令，它们都修改IP，或同时修改CS和IP。它们经常被共同用来实现子程序的设计。 ret 和 retf ret指令用栈中的数据，修改IP的内容，从而实现近转移； retf指令用栈中的数据，修改CS和IP的内容，从而实现远转移； CPU执行ret指令时，进行下面两步操作：
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摘要：转移指令 可以修改IP，或同时修改CS和IP的指令统称为转移指令 。概括地讲，转移指令就是可以控制CPU执行内存中某处代码的指令。 8086CPU的转移行为有以下几类。 只修改IP时，称为 段内转移 ，比如：jmp ax 同时修改CS和IP时，称为 段间转移 ，比如：jmp 1000:0。 由于转移
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摘要：图 1. 图的定义 图（graph） 是由一些 点（vertex） 和这些点之间的连 线（edge） 所组成的；其中，点通常称为 顶点（vertex） ，而点到点之间的连线通常称之为 边 或者 弧（edge） 。通常记为G=（V,E）； 要注意的是：线性表可以是空表，树可以是空树，图不可以是空图，图
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摘要：5.1 [BX]和内存单元的描述 要完成描述一个内存单元，需要两种信息： 内存单元的地址： 可以用 [0] 表示一个内存单元， 0 表示单元的偏移地址，段地址默认在 ds 中； 同样也可以用 [bx] 表示一个内存单元，它的偏移地址在 bx 中； 内存单元的长度（类型）： 将一个内存单元的内容送入
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摘要：程序的前世今生 4.1 编程 汇编语言程序中，包含两种指令： 汇编指令 ：是有对应的机器码的指令，可以被编译为机器指令，最终为 CPU 所执行。 伪指令 ：没有对应的机器指令，最终不被 CPU 执行，由编译器来执行，编译器根据伪指令来进行相关的编译工作。 segment 和 ends 是一对成对使用
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摘要：3.1 字和数据段 1. 字在内存中存储时，要用两个地址连续的内存单元来存放，字的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。 2. 用mov指令访问内存单元，可以在mov指令中只给出单元的偏移地址，此时，段地址默认在DS寄存器中。 3. [address]表示一个偏移地址位addres
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摘要：2.1 通用寄存器 AX, BX, CX, DX 这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，被称为通用寄存器。8086CPU这5个寄存器都可以分为两个可以独立使用的8位寄存器来用： AX 可分为 AH 和 AL ; BX 可分为 BH 和 BL ; CX 可分为 CH 和 CL ; DX 可分为 DH
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摘要：汇编语言 1. 机器语言与机器指令 机器语言 是机器指令的集合。 机器指令 是一台机器可以正确执行的命令。 机器指令 有一串二进制数表示，如010101 汇编语言与汇编指令 汇编语言 的主题是汇编指令。 汇编指令 和机器指令的差别在于指令的表示方法上。 汇编指令 是机器指令便于记忆的书写格式。 汇编
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摘要：树 本质问题 树 不是线性表，是一种描述非线性 层次关系 的数据结构。描述的是一对多的数据结构。 1. 树的定义 树(Tree)的基本概念 树是由结点或顶点和边组成的(可能是非线性的)且不存在着任何环的一种数据结构。没有结点的树称为空(null或empty)树。一棵非空的树包括一个根结点，还(很可能
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摘要：cmd 输入输出 首先在编写如 ： 生成 cmd.exe, 打开 cmd 并进入到 cmd.exe 的目录 我们可以再新建以个1.txt并在里面输入 123 在cmd窗口中输入: : 是将 1.txt 中输入的数据输出到 cmd.exe 正如代码中的 scanf() 接受 : 是将 cmd.exe
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摘要：and和or指令 and 指令：逻辑与指令，按位进行与运算。 例如：and al,11111110B ;将al的第0位设为0。 or 指令：逻辑或指令，按位进行或运算。 例如：or al,00000001B ;将al的第0位设为1。 ASCll码 ASCLL 码就是一种编码方案所谓编码方案，就是一套
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