"国科大操作系统高级教程补充部分"
操作系统是计算机科学中的核心课程,对于研究生来说,深入理解其原理至关重要。这篇教程主要涉及了操作系统启动过程、内存管理、中断处理和内核编程等方面的知识点。
首先,关于"setup程序里的cli是为了什么",在操作系统启动初期,由实模式切换到保护模式的过程中,CLI(关中断指令)的使用是为了防止在关键的系统初始化阶段出现中断事件,确保这一转换过程的原子性。在保护模式的中断机制未完全建立之前,不允许响应中断,以免引发系统错误。
其次,"打开A20和打开PE的关系"是这样的:A20是CPU的第21根地址线,当它被关闭时,CPU实际上只能访问1MB+64KB的内存空间。而打开A20是为了启用32位寻址,允许访问更大的内存空间,最大可达4GB。PE(Protection Enable)是开启保护模式的标志。虽然保护模式支持32位地址,但开启PE并不自动打开A20,因此在进入保护模式前必须手动打开A20。简单来说,打开A20是打开PE的前提,但两者并非同步操作。
接着,"Linux启动过程中的3个汇编程序"是指在Linux内核加载时,首先由BIOS执行引导扇区(bootsect),接着加载setup程序,最后加载system模块。这些汇编程序的作用在于初始化硬件环境,设置内存映射,建立中断描述符表(IDT)和全局描述符表(GDT),并最终将控制权交给C语言编写的内核部分,完成从实模式到保护模式的转换。
对于"static inline_syscall0(type,name)中的inline关键字",它的使用是为了定义内联函数。内联函数可以避免函数调用时的开销,如保存和恢复寄存器、压栈和出栈等,从而提高程序执行效率。编译器在编译时会尝试将内联函数的代码直接插入到调用位置,类似于宏展开,但保留了类型检查和作用域管理等优点。
最后,"copy_process函数的参数形成"揭示了操作系统内核中的一个特性。在用户空间,函数参数通常由函数定义确定,但在内核中,函数参数可能由其他内核代码压栈构造。例如,copy_process函数用于创建新的进程,其参数可能包括进程上下文信息、权限设置等,这些信息在调用函数前由内核的其他部分准备并压入堆栈。
这个教程深入探讨了操作系统启动的关键步骤,内存管理和进程创建的细节,对于理解操作系统的工作原理具有极大的帮助。通过学习这些内容,学生可以更好地掌握操作系统设计的核心概念和技术。