站在用户角度考虑,一个合格的操作系统即使在单核下也能 "同时" 执行多个任务,这就要求CPU以非常快的频率在不同任务之间切换,让普通人根本感觉不到任务的切换.windwos和linux都有线程切换的方法,今天介绍cpu硬件自带的任务切换方案: 时钟中断 + TSS: 1.关于时钟中断,这里 https://www.cnblogs.com/theseventhson/p/13068709.html  有详细的说明.简单理解:cpu外部有专门负责根据时间间隔产生中断的芯片,每隔一…

★PART1:中断和异常概述 1. 中断(Interrupt) 中断包括硬件中断和软中断.硬件中断是由外围设备发出的中断信号引发的,以请求处理器提供服务.当I/O接口发出中断请求的时候,会被像8259A和I/O APIC这样的中断寄存器手机,并发送给处理器.硬件中断完全是随机产生的,与处理器的执行并不同步.当中断发生的时候,处理器要先执行完当前的指令(指的是正在执行的指令),然后才能对中断进行处理. 软中断是由int n指令引发的中断处理器,n是中断号(类型码). 2. 异常(Exception…

https://www.cnblogs.com/Philip-Tell-Truth/p/5317983.html   这里有详细的过程说明.文字很多,为了方便阅读和理解,提炼了一些要点后归纳.整理了如下导图: 这次主要介绍实模式下的中断原理和demo示例:按照中断来源,分外部硬件中断.CPU内部中断和软中断. 1.外部硬件中断:可简单理解为和CPU关联的外部设备产生的中断: 非可屏蔽中断 (1)non maskable interupt,简称NMI.从字面上看,既然不可屏蔽,说明优先级最高,CP…

本章的代码分3个模块: MBR 引导:加载内核core程序 core:包含内核代码段(从磁盘加载用户程序并重定位).内核数据段(存放api名称.临时缓冲.字符串等).API段(供用户程序调用) 用户程序:调用内核API打印字符串.读写磁盘 内核程序.用户程序:这里的重定位,本质上是根据在内存中的实际位置和段的读写属性定制化构造描述符与选择子,后续可以根据业务需求通过给段寄存器赋值不同的选择子来灵活读写各个段: 所有代码加起来有近900行,为了便于理解整体的思路,我整理了一下代码的核心逻辑,如下:…

★PART1:32位保护模式下任务的隔离和特权级保护  这一章是全书的重点之一,这一张必须要理解特权级(包括CPL,RPL和DPL的含义)是什么,调用门的使用,还有LDT和TSS的工作原理(15章着重讲TSS如何进行任务切换). 1. 任务,任务的LDT和TSS 程序是记录在载体上的指令和数据,其正在执行的一个副本,叫做任务(Task).如果一个程序有多个副本正在内存中运行,那么他对应多个任务,每一个副本都是一个任务.为了有效地在任务之间进行隔离,处理器建议每个任务都应该具有他自己的描述符表,称…

★PART1:32位保护模式下内核简易模型 1. 内核的结构,功能和加载 每个内核的主引导程序都会有所不同,因为内核都会有不同的结构.有时候主引导程序的一些段和内核段是可以共用的(事实上加载完内核以后就不需要主引导程序了),和加载一般的用户程序一样,主引导程序也是需要从硬盘中读取程序到指定的内存空间中. 同时,作为一个内核,也是一个程序,而且是一个具有管理全局的能力的程序,应该有固定的段,一般来说,内核应该包括以下几个部分: 1. 公用例程段(实现API功能) 2. 内核数据区(用于预读一些数据…

80x86保护模式下IDT和中断调用过程分析 1.中断描述符表(IDT),将每个异常或中断向量分别与它们的处理过程联系起来.与GDT和LDT类似,IDT也是由8字节长度的描述符组成.IDT空描述符的存在标志位必须是0.IDT表可以驻留在线性地址空间的任何地方,处理器使用IDTR寄存器来定位IDT表的位置. LIDT指令可以把内存中的限长值和基地址操作数加载到IDTR寄存器中,该指令仅能由当前特权级CPL是0的代码执行,通常被用于创建IDT时的操作系统初始化代码中.SIDT作用相反,但可以在任何特…

整个代码对应内存线性地址分为四段,[gdt] [code32] [video32] [code16] 代码先在实模式[code16]下运行,code16中的cs就是系统分配的该程序物理地址的基址. 编译器会自动把其他段中的标号,编译成相对这个物理地址基址的偏移量. 其他段的物理真实地址就是这个基址+标号所表示的偏移量. label_begin  label_code32这些是标签,会编译成相对该程序物理地址基址的偏移量. 程序在内存中以二进制存在,cs指向程序在内存中开始的地方. Gdtptr…

在保护模式下,IA-32处理器可访问最高达4GB的内存,这是32位无符号二进制整数地址能够寻址的上限.  今天看汇编的时候发现书里带过一句,不太明白为什么内存上限是4GB,就搜了一下,总结了一下答案.   1. 对计算机来说一个存储单元大小是8 bits (1字节):   2. 每一个存储单元都要对应一个地址,地址不管里面的内容是什么,如一个int类型是16 bits,占用2个存储单元,第一个存储单元的地址假设为 FFFFFFF1 (32bits),则第二个存储单元的地址就为FFFFFFF2.而…

最近在看张银奎先生的<调试软件>一书,想将关键的技术记录下来,以便日后查阅,也分享给想看之人吧. 1 通用寄存器 EAX,EBX,ECX,EDX:用于运算的通用寄存器,可以使用AX,BX等16位或AL,AH等8位短寄存器,访问长寄存器的相应地址 ESP,EBP:Extended Stack/Base Pointer,指栈顶和当前栈的起始地址 ESI,EDI:源和目标寄存器,比如在循环操作中,与ECX组合,分别表示计数器(ECX),起始数(ESI),目标数(EDI) 64位扩展通用寄存器:RAX…