DOS内存布局与硬盘结构解析

"本文主要介绍了计算机病毒预备知识中的内存管理和DOS内存布局，涉及硬盘结构、文件系统、引导过程、中断以及内存管理的基础概念。" 在深入探讨DOS内存布局和计算机病毒相关知识之前，我们需要了解一些预备知识。首先，硬盘结构是数据存储的基础，温彻斯特盘是最常见的硬盘类型，其磁头悬浮在盘片上方，通过低级格式化划分磁道、扇区和柱面。BIOS INT13H调用提供了对磁盘的基本操作，使用Cylinder-Head-Sector(CHS)寻址方式，但现代硬盘则采用线性寻址方式LBA，支持更大的存储容量。 硬盘可以被分区，最多有四个主分区，每个分区都有自己的主引导记录MBR和分区记录表DPT。常见的分区格式有FAT16、FAT32、NTFS以及Linux的文件系统。高级格式化则是对分区进行初始化，创建分区引导记录DBR、文件分配表FAT、文件目录表FDT和数据区DATA，以使分区能够正常工作。 接下来，我们转向内存管理。在DOS操作系统中，它运行在实模式下，这种模式下CPU使用16位寻址，直接映射物理内存，内存管理相对简单。DOS内存布局通常分为以下几个部分： 1. **BIOS ROM区**：包含基本输入输出系统的程序和数据，位于内存的低端，通常从0x00000开始。 2. **DOS系统区**：DOS操作系统自身的代码和数据，紧邻BIOS ROM区，包括中断处理程序、系统调用等。 3. **DOS数据区**：用于存放DOS运行时的动态数据，如环境变量、内存分配信息等。 4. **用户程序区**：用户程序可以使用的内存区域，通常从0x40000开始，用户程序在此处加载并执行。 5. **堆栈区**：位于内存的高端，用于存放函数调用时的参数、返回地址和局部变量。 6. **扩展内存**：在DOS中，如果需要超过640KB的标准内存，可以使用扩展内存（XMS）或增强型内存（EMS），这些内存位于常规内存之上，通过特定的API进行访问和管理。 在计算机病毒的角度，理解内存布局至关重要，因为病毒可能利用内存中的空闲空间进行隐藏，或者篡改系统区和中断向量表来实现自我传播和控制。了解这些基础概念有助于理解病毒如何侵入和影响系统，从而制定有效的防护策略。 DOS内存布局和硬盘结构的知识是理解早期个人计算机系统运作和计算机病毒行为的基础。随着技术的发展，虽然现代操作系统已经不再依赖于DOS的内存管理模式，但这些基础知识对于学习计算机系统原理和安全仍然是必要的。