IA-32架构系统编程指南:探索操作系统与硬件交互

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"IA-32卷3:系统编程指南是Intel公司为开发者提供的IA-32架构软件开发的重要参考资料,特别适合操作系统编程者。该书涵盖了操作系统设计的关键概念和技术,包括系统架构概述、保护模式内存管理、保护机制、中断和异常处理、任务管理、多处理器管理以及高级可编程中断控制器(APIC)等内容。由于原始文档为英文,已有人将其部分内容翻译为中文,以方便更多开发者阅读和理解。" IA-32架构是Intel处理器的一种,广泛应用于个人计算机。系统编程指南是理解和编写操作系统内核的基础,特别是对于那些想要深入了解硬件与操作系统交互的开发者来说,它是不可或缺的工具。以下是书中各章节的主要知识点: 1. **第一章 导读** - 这一章通常会介绍手册的目的、结构和使用方法,帮助读者熟悉文档的组织方式。 2. **第二章 系统架构概况** - 解释IA-32架构的基本组成,包括处理器核心、寄存器布局、总线结构以及内存模型,为后续章节提供背景知识。 3. **第三章 保护模式内存管理** - 详细讲解如何在保护模式下管理和访问内存,包括分页机制、段机制、内存保护、虚拟地址转换等,这些都是现代操作系统实现内存隔离和安全的基础。 4. **第四章 保护机制** - 描述了如何使用硬件提供的机制来实现权限控制、数据和指令执行的保护,如环级保护、特权指令和数据访问权限检查等。 5. **第五章 中断和异常处理** - 讲解中断和异常的概念,包括中断向量表、中断处理流程、中断处理程序的编写,以及错误和异常的处理机制。 6. **第六章 任务管理** - 涉及线程和进程的管理,如上下文切换、调度策略、任务状态的维护,这对于实现多任务操作系统至关重要。 7. **第七章 多处理器管理** - 当系统包含多个CPU时,如何协调它们的工作,包括MP配置、同步机制、锁和信号量的使用,以及多处理器环境下的内存一致性问题。 8. **第八章 高级可编程中断控制器(APIC)** - APIC是多处理器系统中的关键组件,用于处理中断和进行处理器间通信,本章会详细阐述其工作原理和编程接口。 每一章的内容都是操作系统设计和实现的基石,通过学习这些章节,开发者可以掌握构建高效、稳定和安全的操作系统所需的技术知识。翻译工作由多位热心开发者共同完成,确保了信息的准确性和广泛可访问性。虽然原始文档庞大,但通过分工合作,使得这一宝贵的资源得以与更多中文读者分享。