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一个操作系统的设计与实现——第16章 键盘驱动（下）
我们的操作系统虽然已经实现了键盘驱动，但其功能仅限于在屏幕上打印输入的字符，任务并不能读取到这些字符。本章将要实现读取键盘输入的系统调用。 16.1 读取键盘输入的原理 想要让任务读取到键盘输入，最简单的方法是构造一个数组，当键盘中断发生时，将键盘输入的字符保存在这个数组中。然而，这个方案有一个无法 ......
#2023-2024-1 20231424《计算机基础与程序设计》第7周学习总结
2023-2024-1 20231424《计算机基础与程序设计》第7周学习总结 作业信息 作业属于的课程 <班级链接>（2022-2023-1-计算机基础与程序设计） 作业要求 <作业要求链接>(2022-2023-1计算机基础与程序设计第一周作业) 作业目标 《计算机科学概论》第8章和《C语言程序 ......
一个操作系统的设计与实现——第3章 保护模式
实模式下，内存的访问是没有任何限制的，任何程序都能访问和修改任何内存地址，这就导致了实模式下的程序，甚至操作系统自己，都可能自身难保。于是，自8086的下一代产品80286起，保护模式诞生了；进一步的，自80386起，32位保护模式诞生了。 3.1 内存为什么要分段 在学习保护模式之前，需要先讨论一 ......
一个操作系统的设计与实现——第7章 中断
7.1 什么是中断 中断是一种能够随时打断CPU正常工作的机制。这句话看着挺别扭的，CPU工作的好好的，为什么要"随时打断"它？这是因为，CPU需要为诸多外部设备提供服务，以键盘为例，当键盘上的键被按下时，CPU需要对此做出响应和处理，如果不能及时响应，我们会说："电脑很卡"；如果一直都不能响应，我 ......
一个操作系统的设计与实现——第5章 加载内核
一直以来，我们都在使用汇编语言对MBR编程，但对于操作系统这样的复杂程序来说，使用汇编语言是比较困难的。本章将实现操作系统内核的加载与进入。 5.1 读硬盘的实现原理 操作系统存储于硬盘中，现在需要将其读出至内存。想要读硬盘，就需要依次进行以下操作： 设定读取的扇区数 设定起始扇区号 发送读硬盘命令 ......
一个操作系统的设计与实现——第9章 硬盘驱动
操作系统应当具备读写硬盘的能力。因此，本章将要实现的是硬盘驱动。硬盘驱动由两个函数构成：读硬盘函数与写硬盘函数。 9.1 读硬盘 想要读硬盘，就需要提供以下三个信息： 起始扇区号 读取的扇区数 数据存储的地址 需要注意的是：读取的扇区数只能是一个8字节的整数。 由于读硬盘需要使用大量的端口读写指令， ......
一个操作系统的设计与实现——第6章 显卡驱动
进入内核以后，应该做些什么呢？本章将实现一个最容易看到效果的模块：显卡驱动。 6.1 什么是驱动 驱动这个词听起来很高大上，但实际上很简单，就是硬件的接口函数。在软件工程中，可以使用接口封装和简化设计，硬件也是一样。例如：想要读硬盘，需要很多指令设定好几个端口，然后等待硬盘就绪，最后才能读硬盘。这一 ......
一个操作系统的设计与实现——第8章 内存管理系统
计算机上的任何程序，包括操作系统自己，都需要使用内存。因此，操作系统需要实现内存管理系统，以进行内存的分配和回收。 在我们的操作系统中，内存管理系统由两部分组成：页分配器与页回收器。本章将实现这两个部分。 8.1 从虚拟地址到物理地址 回顾CPU对内存地址的转换过程： 使用段寄存器中的段选择子，在G ......
一个操作系统的设计与实现——第10章 任务（一）：共享内核
一直以来，我们的操作系统在启动后，运行的都是Kernel.c中的main函数。只运行这一个函数是不够的，操作系统应当有能力加载并运行其他程序。 从本章开始，将使用四章的篇幅讨论操作系统如何加载并运行任务。这里的任务（Task）与进程（Process）是同义词，在操作系统领域中，任务这个词更为常用，请 ......
一个操作系统的设计与实现——第13章 任务（四）：任务回收
在前面的两章中，我们的操作系统均不支持任务回收，所以任务不能退出。本章将要实现的是任务回收功能。 13.1 任务回收的原理 如果一个任务位于任务队列中，其就会被运行。所以，如果一个任务的运行已经结束，它就应该从任务队列中删除。 仅仅将任务从任务队列中删除是不够的，这是因为任务还持有一些内存没有释放， ......
一个操作系统的设计与实现——第11章 任务（二）：0特权级任务
上一章中，我们的操作系统已经支持内核共享，这为任务的加载和运行做好了准备。 本章将要实现的是0特权级任务的加载与任务切换。 11.1 任务切换的原理 11.1.1 协同式与抢占式任务切换 如果CPU上只运行着Kernel.c的main函数，那么情况非常简单，只需要不断执行下一条指令即可。然而，如果现 ......
一个操作系统的设计与实现——第12章 任务（三）：3特权级任务
特权级是保护模式的核心概念之一，但我们的操作系统一直没有引入这个概念。这是因为，特权级只有在3特权级任务存在时才有意义。本章将要实现的是3特权级任务的加载与任务切换。 12.1 特权级 12.1.1 特权级的功能 特权级（Privilege Level），是保护模式中用于限制任务权限的机制。特权级有 ......
一个操作系统的设计与实现——第2章 主引导记录
2.1 BIOS 当按下开机键的那一刻，发生了什么呢？ 这是一个百废待兴的时刻，所有的硬件设备都刚启动，并没有做好准备，甚至连CPU自己都是。此时，就需要一些外力帮助CPU工作起来。具体来说，在CPU刚启动时，其CS:IP被硬件电路设定为f000:fff0。这个地址并非指向内存，而是指向主板的一个非 ......
一个操作系统的设计与实现——第1章 什么是操作系统
1.1 引言 什么是操作系统呢？ 有些读者可能会像曾经的笔者一样，认为操作系统是"一种图形界面"；在学习了Linux操作系统后，认为操作系统也可以是"一种命令行"。而不同种类，不同版本的操作系统，则是"不同的图形界面"，或是"不同的命令行语法"。 那么，以Linux操作系统为例，读者是否想过这些问题 ......
2023-2024-1 20211306 密码系统设计与实现课程学习笔记9
20211306 密码系统设计与实现课程学习笔记9 任务详情 自学教材第6章，提交学习笔记 知识点归纳以及自己最有收获的内容，选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战，并提交过程截图，提示过程参考下面内容 “我在学习XXX知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题” 核 ......
每日随笔——原型模式
[实验任务一]：向量的原型 用C++完成数学中向量的封装，其中，用指针和动态申请支持向量长度的改变，使用浅克隆和深克隆复制向量类，比较这两种克隆方式的异同。 实验要求： 1.画出对应的类图； 2.提交源代码（用C++完成）； 3.注意编程规范。 类图 源码： #include<cmath> #inc ......
2023-2024-1 20231405《计算机基础与程序设计》第七周学习总结
2023-2024-1 20231405《计算机基础与程序设计》第七周学习总结 作业信息 作业属于哪个课程 https://edu.cnblogs.com/campus/besti/2023-2024-1-CFAP 作业要求在哪里 https://edu.cnblogs.com/campus/bes ......
团队作业（四）：描述设计
团队分工  UML 用例图 类图 活动图 状态图 加解密过程 的，而IA32架构有以下的操作模式： 实模式、保护模式、虚拟8086模式和系统管理模式。这些模式被称为 传统模式。 实模式是计算机刚启动时的模式，在实模式下可以随意访问可用的内存地址，实模式比较简单直接，但是随着操作系统的发展，实模式这种直接 ......
2023-2024-1 20231410刘珈岐 《计算机基础与程序设计》第7周学习总结
2023-2024-1 20231410刘珈岐 《计算机基础与程序设计》第7周学习总结 作业信息 这个作业属于哪个课程 <班级的链接>(https://edu.cnblogs.com/campus/besti/2023-2024-1-CFAP) 这个作业要求在哪里 <作业要求的链接>(https:/ ......