第4章 程序加载并执行.ppt

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1、第4章程序加载与执行本章重点：本章主要介绍了操作系统概念、BIOS启动程序及系统加载程序；要求熟悉DEBUG调试程序的应用环境，掌握DEBUG命令的基本格式及其使用方法；汇编语言源程序的编辑、汇编、连接的方法。课程介绍4.1操作系统的组成4.2BIOS启动程序4.3系统加载程序4.4调试程序DEBUG应用举例4.5汇编语言程序的运行4.1操作系统的组成操作系统OS（OperatingSystem）是计算机管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源、合理地组织计算机工作流程，以便有效利用这个资源为用户提供一个功

2、能强大、使用方便和可扩充的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口作用。具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口等功能。构成微型计算机操作系统的组件包括以下项目：处理机管理组件处理机对其运行进程有效控制和管理。在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为基本单位。执行进程控制、进程同步、进程通信、进程调度等操作。当系统运行应用程序时，处理机管理组件必须先为它创建一个或几个进程，并给它分配必要的资源。进程结束的时候要立即撤消这个进程，以便收回该进程所占用的各类资源，进程控制的主要任务就是为

3、作业创建进程，撤销已结束的进程以及控制进程在运行中的状态转换。进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行协调。进程调度从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一个进程，把处理机分配给它。内存管理组件当程序从磁盘载入相应的内存空间时，内存管理组件配置一块足够程序运行的内存空间给该程序，包括指令、数据及堆栈空间。内存分配为每道程序分配内存空间，减少不可用的内存空间。内存保护为确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰。内存扩充是借助于虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量。若内存中已没有足够的空间来装入调入程

4、序的时候，系统能将内存中的一部分暂时不用的程序和数据调到磁盘上，以腾出更多的内存空间.设备管理组件设备管理组件用来完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备，提高CPU和I/O设备的利用率。具体包括：缓冲管理是管理好各类型的缓冲区，以缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾。设备分配是根据用户的I/O请求，为之分配其所需的设备。设备处理的基本任务是实现CPU和设备之间的通信。虚拟设备把每次只允许一个进程使用的物理设备变换为多个对应的逻辑设备，提高了设备的利用率，使每个用户感觉自己在独占该设备。输入输出组

5、件对用户文件和系统文件进行管理，方便用户的使用。程序需要从系统输入数据或将数据输出，这要靠中断来处理，使得程序设计者免于自己设计低级的输入输出程序。文件管理组件操作系统维护存储在系统磁盘的文件（file）及目录（directory），对用户文件和系统文件进行管理，方便用户的使用。程序可建立（create）及更新（update）文件数据，但操作系统负责处理数据存放在磁盘的位置。中断处理组件操作系统提供中断处理机制，让您可以轻松地访问存储于外部设备的数据。4.2BIOS启动程序当我们打开计算机的电源开关时，处

6、理器进入复位（Reset）状态，将所有内存清零，并执行内存同位测试，将段寄存器CS的内容设为FFFFH，其他寄存器都清零，IP=0000H。因此第一个要执行的指令是位于CS：IP中的指令，它的物理地址为0FFFF0H，所以将存储器的高地址分配给ROMBIOS，作为BIOS的入口地址。随后BIOS启动一个程序，进行主机自检，主机自检的主要工作是确保系统的每一个部分都得到了电源支持，内存储器、主板上的其它芯片、键盘、鼠标、磁盘控制器及一些I/O端口正常可用，此后，自检程序将控制权还给BIOS。接下来BIOS读

7、取BIOS设置，得到引导驱动器的顺序，依次检查。BIOS将所检查磁盘的第一个扇区（512B）载入内存，放在0x0000:0x7c00处，如果这个扇区的最后两个字节是“55AAH”，那么这就是一个引导扇区，磁盘也就是一块可引导盘，调用该驱动器上磁盘的引导扇区进行引导。BIOS在ROM中提供一组例行程序支持的用于在设备上的数据的访问。BIOS的例行程序位于FFFF00H，它检查各个输入输出I/O端口，然后对于存在的设备进行初始化，接着BIOS建立两个数据区:1．中断向量表中断向量表是中断类型号与对应的中断处理

8、程序之间的连接表，他提供了各种中断类型号对应的中断服务程序的入口地址。中断向量表占用主存储器至少1KB的地址空间，地址范围是00000H～003FFH。表内内容分256项，分别对应256个中断类型号0～255。每个中断类型号对应4字节长的存储单元，存放中断处理程序首地址（为32位），其逻辑地址格式为：段地址：偏移地址；（如0x00000～0x003FF共1024单元为中断向量表存储区域）当中断发生时，BIOS及操作系统使用中断