国科大操作系统高级教程：BIOS与引导技术解析

"国科大操作系统高级教程杨力祥思考题包含了多个关于操作系统的深入问题，涉及引导加载、内存管理、中断处理、任务调度等多个核心领域。这些问题旨在帮助学生理解和掌握操作系统的工作原理及其内在机制。" 操作系统（OS）是计算机系统的核心组件，它管理硬件资源并提供软件接口。在这些思考题中，我们可以看到以下几个关键知识点： 1. 引导加载过程：BIOS在启动时的作用是加载MBR（主引导记录），通常是存储在硬盘0扇区的bootsect。而bootsect将控制权传递给操作系统内核的更高级部分，这可能涉及到跳转到内存的特定地址，如0x07c00或0x90000。 2. 引导扇区的设置：bootsect可能包含设置磁头、柱面和扇区号的代码，以确定如何加载内核的后续部分。此外，bootsect可能还需要设置CS和IP寄存器，以便正确地开始执行内核代码。 3. 内存布局：内核在内存中的布局对于理解系统是如何组织和管理资源至关重要的。例如，setup可能会修改GDT（全局描述符表）来定义新的段，以及调整堆栈，以适应系统的运行需求。 4. 中断处理：IA-32架构下的中断处理涉及IDT（中断描述符表）。问题中提到了设置陷阱门、中断门和系统门，这些都是为了定义如何响应不同类型的中断或异常，如divide_error。 5. 进程管理：task_struct结构体是Linux中表示进程的主要数据结构，它包含了关于进程状态、内存映射等的信息。在fork过程中，创建新进程会复制父进程的task_struct，并进行适当的修改，如调用move_to_user_mode()来改变新进程的状态。 6. 系统调用：通过set_trap_gate等宏定义，可以设置IDT中的条目来处理系统调用。系统调用是用户程序与操作系统交互的主要方式，例如，通过调用sys_fork实现进程的复制。 7. 错误处理：Linux系统在遇到错误时，会通过异常处理机制来捕获和处理，这通常涉及异常处理程序的设置和错误码的传递。 8. 内存保护：IA-32处理器通过设置页表和权限位来实现内存保护，防止非法访问。CLI（清除中断标志）指令用于禁止中断，以确保在某些敏感操作期间不会被打断。 这些问题覆盖了操作系统设计和实现的多个方面，解答这些问题将深化对操作系统原理的理解，对学习和研究操作系统有极大帮助。