《操作系统真象还原》——0.6 为什么称为“陷入”内核

**前言**想象一下,如果是爱因斯坦那样的天才给我们讲物理知识,我们会觉得物理更容易理解吗?肯定是不会的,因为在爱因斯坦眼中比较容易的内容也许对我们来说非常深奥,他用B解释A的时候也许会让我们更迷惑,因为B我们也不懂,这就是基础的问题了.幸运的是阅读本书时读者只要有C语言和部分汇编语言的基础就行了,涉及的其他方面的知识我都会详细介绍,并以更易懂的方式去解释技术难点,读者不必担心看不懂本书. 回忆一下学车的经历:教练让学员先踩离合器再挂档,然后再踩油门,车子就开动啦.如果学员总是学不会这些,有可能

0.5 应用程序是什么,和操作系统是如何配合到一起的 应用程序是软件(似乎是废话,别急,往后看),操作系统也是软件.CPU会将它们一视同仁,甚至,CPU不知道自己在执行的程序是操作系统,还是一般应用软件,CPU只知道去cs:ip寄存器中指向的内存取指令并执行,它不知道什么是操作系统,也无需知道. 操作系统是人想出来的,为了让自己管理计算机方便而创造出来的一套管理办法. 应用程序要用某种语言编写,而语言又是编译器来提供的.其实根本就没有什么语言,有的只是编译器.是编译器决定怎样解释某种关键字及某种

0.17 先有的语言,还是先有的编译器,第1个编译器是怎么产生的 首先肯定的是先有的编程语言,哪怕这个语言简单到只有一个符号.先是设计好语言的规则,然后编写能够识别这套规则的编译器,否则若没有语言规则作为指导方向,编译器编写将无从下笔. 第1个编译器是怎么产生的?这个问题我并没有求证,不过可以谈下自己的理解,请大伙儿辩证地看. 这个问题属于哲学中鸡生蛋.蛋生鸡的问题,这种思维回旋性质的本源问题经常让人产生迷惑.可是现实生活中这样的例子太多了. (1)英语老师教学生英语,学生成了英语老师后又可以教

0.25 指令集.体系结构.微架构.编程语言 指令集是什么?表面上看它是一套指令的集合.集合的意思显而易见,那咱们说说什么是指令. 在计算机中,CPU只能识别0.1这两个数,甚至它都不知道数是什么,它只知道要么"是",要么"不是",恰好用0.1来表示这两种状态而已. 人发明的东西逃不出人的思维,所以,先看看我们人类的语言是怎么回事. 不同的语言对同一种事物有不同的名字,这个名字其实就是代码.比如说人类的好朋友:狗,咱们在中文里称之为狗,但在英文中它被称为dog,虽然

0.8 代码中为什么分为代码段.数据段?这和内存访问机制中的段是一回事吗 首先,程序不是一定要分段才能运行的,分段只是为了使程序更加优美.就像用饭盒装饭菜一样,完全可以将很多菜和米饭混合在一起,或者搅拌成一体,哈哈,但这样可能就没什么胃口啦.如果饭盒中有好多小格子,方便将不同的菜和饭区分存放,这样会让我们胃口大开增加食欲. x86平台的处理器是必须要用分段机制访问内存的,正因为如此,处理器才提供了段寄存器,用来指定待访问的内存段起始地址.我们这里讨论的程序代码中的段(用section或segme

0.21 Section和Segment的区别 C程序大体上分为预处理.编译.汇编和链接4个阶段.预处理阶段是预处理器将高级语言中的宏展开,去掉代码注释,为调试器添加行号等.编译阶段是将预处理后的高级语言进行词法分析.语法分析.语义分析.优化,最后生成汇编代码.汇编阶段是将汇编代码编译成目标文件,也就是转换成了目标机器平台上的机器指令.链接阶段是将目标文件连接成可执行文件.这里我们只关注汇编和链接这两个阶段. 在汇编源码中,通常用语法关键字section或segment来表示一段区域,它们是编译

0.18 编译型程序与解释型程序的区别 解释型语言,也称为脚本语言,如JavaScript.Python.Perl.PHP.Shell脚本等.它们本身是文本文件,是某个应用程序的输入,这个应用程序是脚本解释器. 由于只是文本,这些脚本中的代码在脚本解释器看来和字符串无异.也就是说,脚本中的代码从来没真正上过CPU去执行,CPU的cs:ip寄存器从来没指向过它们,在CPU眼里只看得到脚本解释器,而这些脚本中的代码,CPU从来就不知道有它们的存在.这些脚本代码看似在按照开发人员的逻辑执行,本质上是脚

0.24 如何控制CPU的下一条指令 其实此问题我一直犹豫要不要写出来,因为大部人都觉得这个问题有些匪夷所思,CPU是负责执行指令的,它会按照程序的执行流程走,此问题的目的其实就是想知道如何牵着CPU的鼻子走.当初我被问这个问题时也觉得很诧异,甚至我觉得自己可能没理解人家的意思.后来他这样跟我说:"CPU要执行的下一条指令是在CS:IP寄存器吧?"我说:"是啊".他又问:"CS和IP寄存器,是用mov指令修改的吗?"我听后,顿时觉得他这个问题很有

0.3 写操作系统,哪些需要我来做 首先应该明确,在计算机中有分层的概念,也就是说,计算机是一个大的组合物,由各个部分组合成一个系统.每个部分就是一层功能模块,各司其职,它只完成一定的工作,并将自己的工作结果(也就是输出)交给下一层的模块,这里的模块指的是各种外设.硬件. 这样,各种工作成果不断累加,通过这种流水线式的上下游协作,便实现了所谓的系统.可见,系统就是各种功能组合到一起后,产生最终输出的组合物.就像人的身体,胃负责搅拌食物,将这些食物变食糜后交给小肠,因为小肠只能处理流食,所以上游的