操作系统笔记(一)

计算机的启动(boot)过程

第一阶段:BIOS(Basic Input / Output System)

硬件自检(Power-On Self-Test,缩写为POST):首先检查计算机硬件能否满足运行的基本条件

启动顺序(Boot Sequence):硬件自检完成后,BIOS将控制权转交给下一阶段的启动程序。这时,BIOS需要知道“下一阶段的启动程序“具体在哪一个设备。BIOS需要一个外部存储设备的排序,排在前面的设备就是优先转交控制权的设备

第二阶段:主引导记录

BIOS按照用户指定的引导顺序,从硬盘、软盘或可移动设备中读取启动设备的MBR(Master Root Record,主引导记录)并放入指定位置(0x7c000)的内存中。

计算机读取该设备的第一个扇区,也就是读取最前面的 512 个字节。它的主要作用是告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统

如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA,表明这个设备可以用于启动;如果不是,表明设备不能用于启动,控制权被转交给启动顺序中的下一个设备。

第三阶段:硬盘启动

计算机的控制权要交给硬盘的某个分区了。

计算机会读取激活分区的第一个扇区,叫做“卷引导记录”(Volume Boot Record,缩写为VBR)。

VBR的主要作用是告诉计算机操作系统在这个分区里的位置,这样计算机就会加载操作系统了。

启动管理器

在这种情况下,计算机读取主引导记录前面446字节的机器码之后,不再把控制权转交给某一个分区,而是运行事先安装的启动管理器(boot loader ),由用户选择启动哪一个操作系统。

第四阶段:操作系统

控制权转交给操作系统后,操作系统的内核首先被载入内存。

操作系统的目标

提高系统的资源利用率提高系统效率方便性可扩充性开放性

Simple Batch Systems 单道批处理系统

为解决人机速度不匹配问题。

实现

通过一种称为监控程序的软件,使用户不必直接接触机器,而是先通过卡片机和纸带机向监控程序提交(同类)作业 ,由监控程序将作业组织在一起构成一批作业 ,然后将整批作业放入由监控程序管理的输入设备上,每当一个作业执行完毕返回监控程序时,监控程序自动装入下一个作业 。

60年代初期,硬件获得了两方面的发展,即通道和中断技术,导致了OS进入执行系统阶段

用监督程序(或管理程序monitor)来实现作业的自动转换处理。

原来的Monitor不仅负责作业运行的自动调度,而且还要提供 I/0 控制功能,常驻内存,称为执行系统( Executive System)。

特点

解决了人工干预过长的问题,但仍然是单道顺序的处理作业,资源容易造成空闲,即利用率不高。

为解决该问题,OS进入了多道程序阶段。

Multiprogramming Batch Systems 多道程序批处理系统

集成电路——现代意义上的操作系统出现

主存中可同时有若干个作业,CPU在其中切换。

优点

资源利用率高:

标准MBR结构

地址 描述 长度(字节)
Hex Oct Dec
0000 0000 0 代码区 440(最大446)
01B8 0670 440 选用磁盘标志 4
01BC 0674 444 一般为空值;0x0000 2
01BE 0676 446 64
01FE 0776 510 55h MBR有效标志: 2
01FF 0777 511 AAh 0x55AA
MBR, 总大小: 446 + 64 + 2 = 512
Author

preccrep

Posted on

2020-09-22

Updated on

2020-09-23

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