[清华向勇]操作系统笔记之二

2.1 操作系统的启动

DISK：存放OS

BIOS：基本I/O 处理系统

BootLoader ：加载OS

CS:IP = 0xf000:fff0（CS：段寄存器；IP：指令寄存器）

POST（加电自检）：寻找显卡和执行BIOS，先检查各种设备是否正常，然后将BootLoader加载到内存当中，

BootLoader 一般存放在硬盘的第一个引导扇区（512K），BIOS将BootLoader加载到 0x7c00 的位置。随后BootLoader负责将Disk中的OS加载到内存。

BootLoader接下来将找到OS的起始地址以及OS的长度，并将这块数据加载到内存中。然后将CPU的控制权交给OS。

接下来整个操作系统的管理都由OS来处理。

2.2 中断、异常、系统调用

操作系统的interface有三个：中断、异常和系统调用。其中，面对外设是通过中断来处理；面向应用程序，通过系统调用和异常来处理。

系统调用（来源于应用程序）：应用程序主动向操作系统发出服务请求。

异常（来源于不良的应用程序）：非法指令或者其他坏的处理状态（如内存出错）

中断（来源于外设）：来自不同的硬件设备的计时器和网络的中断。

为什么要通过interface？

1. 在计算机运行中，内核是被新人的第三方；
2. 只有内核可以执行特权指令；
3. 为了方便应用程序。

疑问：（系统调用和函数调用有什么区别？）

三者有什么区别和特点？

可以从以下三点来考虑：

• 源头：
  中断——外设
  异常——应用程序意想不到的行为
  系统调用——应用程序请求操作提供服务。

• 处理时间：
  中断——异步
  异常——同步
  系统调用——异步或同步

• 响应：

  中断——持续，对用户应用程序是透明的
  异常——杀死或者重新执行意想不到的应用程序指令
  系统调用——等待或持续