OS学习笔记-2（清华大学慕课）mooc实验介绍

8个ucore实验

Bootloader/Interrupt/Device Driver（实现中断机制，设备管理）
物理内存管理（实现连续物理空间的管理和使用，内存管理）
虚拟内存管理（换页机制，内存管理）
内核线程管理（内核线程管理，cpu管理）
用户进程管理（建立用户进程的关键信息，系统调用，建立一个最简单的os）
进程管理（进程调度，进程管理）
同步互斥（同步互斥机制，进程管理）
文件系统（建立一个简单的os）

了解X86-32硬件-运行模式

80386的4种运行模式

实模式
保护模式
SMM模式
虚拟8086模式

80386的内存使用框架

X86-32是32位处理器可以寻址的物理内存地址（内存条）是4G
逻辑地址是应用程序直接使用的地址
段机制启动，页机制未启动：逻辑地址->段机制处理->线性地址=物理地址=内存条上实际地址
段机制和页机制都启动：逻辑地址->段机制处理->线性地址->页机制处理->物理地址=内存条上实际地址

80386的寄存器
32位CPU所含有的寄存器有：
4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX) 2个变址和指针寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP) 6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS) 1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags) 共八种

通用寄存器EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP和EBP
段寄存器ES、CS、SS、DS、FS和GS
指令指针寄存器EIP
标志寄存器Eflags
控制寄存器(一般开发操作系统，系统软件时用到)
系统地址寄存器(一般开发操作系统，系统软件时用到)
调试寄存器(一般开发操作系统，系统软件时用到)
测试寄存器(一般开发操作系统，系统软件时用到)

通用寄存器

寄存器EAX通常称为累加器(Accumulator)，用累加器进行的操作可能需要更少时间。可用于乘、除、输入/输出等操作，使用频率很高
寄存器EBX称为基地址寄存器(Base Register)。它可作为存储器指针来使用
寄存器ECX称为计数寄存器(Count Register)。在循环和字符串操作时，要用它来控制循环次数；在位操作中，当移多位时，要用CL来指明移位的位数
寄存器EDX称为数据寄存器(Data Register)。在进行乘、除运算时，它可作为默认的操作数参与运算，也可用于存放I/O的端口地址。
寄存器ESI、EDI、SI和DI称为变址寄存器(Index Register)，它们主要用于存放存储单元在段内的偏移量
寄存器EBP、ESP、BP和SP称为指针寄存器(Pointer Register)，主要用于存放堆栈内存储单元的偏移量，用它们可实现多种存储器操作数的寻址方式，为以不同的地址形式访问存储单元提供方便。

指令指针寄存器
32位CPU把指令指针扩展到32位，并记作EIP，EIP的低16位与先前CPU中的IP作用相同。

指令指针EIP、IP(Instruction Pointer)是存放下次将要执行的指令在代码段的偏移量。在具有预取指令功能的系统中，下次要执行的指令通常已被预取到指令队列中，除非发生转移情况。所以，在理解它们的功能时，不考虑存在指令队列的情况。

标志寄存器

一、运算结果标志位 1、进位标志CF(Carry Flag) 进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。使用该标志位的情况有：多字(字节)数的加减运算，无符号数的大小比较运算，移位操作，字(字节)之间移位，专门改变CF值的指令等。

2、奇偶标志PF(Parity Flag) 奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数，则PF的值为1，否则其值为0。利用PF可进行奇偶校验检查，或产生奇偶校验位。在数据传送过程中，为了提供传送的可靠性，如果采用奇偶校验的方法，就可使用该标志位。

3、辅助进位标志AF(Auxiliary Carry Flag) 在发生下列情况时，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0：

(1)、在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时； (2)、在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。对以上6个运算结果标志位，在一般编程情况下，标志位CF、ZF、SF和OF的使用频率较高，而标志位PF和AF的使用频率较低。

4、零标志ZF(Zero Flag) 零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。在判断运算结果是否为0时，可使用此标志位。

5、符号标志SF(Sign Flag) 符号标志SF用来反映运算结果的符号位，它与运算结果的最高位相同。在微机系统中，有符号数采用码表示法，所以，SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时，SF的值为0，否则其值为1。

6、溢出标志OF(Overflow Flag) 溢出标志OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0。

“溢出”和“进位”是两个不同含义的概念，不要混淆。如果不太清楚的话，请查阅《计算机组成原理》课程中的有关章节。