简述操作系统的引导过程'['[-
101170641019 兰天
摘要：所谓操作系统的引导过程是将存放在硬盘上的静态的操作系统装载到内存中，并开始执行操作系统的过程。操作系统的整个引导过程应该从计算机上电开始，分为以下几个大步骤：上电、自检、加载引导扇区、加载操作系统、运行操作系统。
关键字：引导、运行、结构、参数
1、引言：（introduction）
操作系统是如何引导的呢？当系统加电自检通过以后，硬盘被复位，BIOS将根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱进行启动。以从硬盘启动为例，系统BIOS将主引导记录读入内存。然后，将控制权交给主引导程序，然后检查分区表的状态，寻找活动的分区。最后，由主引导程序将控制权交给活动分区的引导记录，由引导记录加载操作系统。
2、相关研究：
一、引导过程的原理与过程
(一)上电
上电是指按下计算机的电源按钮让计算机开始加电运行。这个过程与计算机的硬件电路关系非常密切，因为计算机加电的第一个状态是由硬件电路决定的，加电后第一个状态主要由计算机处理器(CPU)生产商决定，对于x86系列的CPU，一加电就将指令寄存器设置为：0ffff:0000，表示CPU开始从0ffff:0000这个内存中取出一条指令执行，通常在0ffff:0000处是一条地址转跳指令，转向BIOS的入口。由于BIOS是固化在内存中的，所以，一加电后，CPU可以直接读取BIOS 中的指令。
（二）自检
进入BIOS后，BIOS的主要功能包括以下两项：
1。功能是进行计算机自检
2。加载引导扇区。
BIOS进行自检的工作主要是检查计算机是否出现异常，是否可以继续运行下去，这一部分与引导过程本身关系不大，它只是引导过程中的一个步骤，BIOS中与引导关系密切的是上面提到的BIOS的第二项功能，即加载引导扇区，这一项工作的主要内容是把磁盘的引导扇区的内容加载到内存中来，并且转跳到引导程序的第一条指令。
引导详细情况
BIOS将所检查磁盘的第一个扇区（512B）载入内存，放在0x0000:0x7c00处，如果个扇区的最后两个字节是“55 AA”，那么这就是一个引导扇区，这个磁盘也就是一块可引导盘。通常这个大小为512B的程序就称为引导程序（boot）。如果最后两个字节不是“55 AA”，那么BIOS就检查下一个磁盘驱动器。对于DOS和WIN9X等操作系统而言，分区引导记录将负责读取并执行IO.sys(Windows9x的IO.sys)。
1、系统引导过程简介
系统引导过程主要由以下几个步骤组成(以硬盘启动为例)
（1）、开机;
（2）、BIOS加电自检(POST---Power On Self Test),内存地址为0fff:0000;
（3）、将硬盘第一个扇区(0头0道1扇区,也就是Boot Sector)读入内存地址0000:7c00处;
（4）、检查(WORD)0000:7dfe是否等于0xaa55.若不等于则转去尝试其他介质;如果没有其他启动介质,则显示”No ROM BASIC” ,然后死机;
（5）、跳转到0000:7c00处执行MBR中的程序;
（6）、MBR先将自己复制到0000:0600处,然后继续执行;
（7）、在主分区表中搜索标志为活动的分区.如果发现没有活动分区或者不止一个活动分区,则停止;
（8）、将活动分区的第一个扇区读入内存地址0000:7c00处;
（9）、检查(WORD)0000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于则显示“Missing Operating System”,然后停止,或尝试软盘启动;
（10）、跳转到0000:7c00处继续执行特定系统的启动程序;
（11）、启动系统.
以上步骤中(2),(3),(4),(5)步由BIOS的引导程序完成;(6),(7),(8),(9),(10)步由MBR中的引导程序完成.
一般多系统引导程序(如Smart Boot Manager, BootStar, PQBoot等)都是将标准主引导记录替换成自己的引导程序,在运行系统启动程序之前让用户选择想要启动的分区.而某些系统自带的多系统引导程序(如LILO,NT Loader等)则可以将自己的引导程序放在系统所处分区的第一个扇区中,在Linux中即为两个扇区的SuperBlock.
注：以上步骤中使用的是标准的MBR,多系统引导程序的引导过程与此不同.
操作系统的更新是相当快速的，从DOS到WIN32、95、98、ME、XP。虽然说系统一直在不断进步发展着，但其实每个操作系统都有各自的发展空间，也各有其的优势和劣势。比如WIN98和WIN ME，它们的普遍特点是多媒体性能佳，支持软硬件多，但缺点是系统不够稳定；而诸如WINNT、WIN2000等系统，则有比较好的稳定性和操作性，但对系统要求比较高，不适合一般的初级使用。这时候，很多朋友都会有"鱼和熊掌不可兼得"的感叹。那么，能否将各种操作系统都安装在一台计算机上，并根据自己的需要任意选择呢？当然可以呀，这就是我们接下去要讲的多系统共存。
要让多系统共存，首先要了解一些基本的原理。在上文的分区篇中，我们大概的谈了一下，这里再做一番比较深入的剖析：
首先要初始化一些重要的系统数据，然后就会出现我们非常熟悉的蓝天白云。这时候，Windows将继续进行DOS部分和GUI（图形用户界面）部分的引导和初始化工作。如果系统中安装有引导多种操作系统的工具软件，通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码。这些代码将允许用户选择一种操作系统，然后读取并执行该操作系统的基本代码。
对于WINNT/2000来说，则由是NTLDR这个程序负责将其装入内存，或者让用户选择非WINNT/2000操作系统。引导装入程序和多重引导都由一个具有隐含属性的初始化文件boot.ini控制。在boot.ini中包含有控制计算机可用的操作系统的设置，引导的缺省操作系统以及应当等待多少时间等信息。
那么，我们的机会在哪里呢？俗话说的好，见缝插针。从计算机引导过程的描述中大家可以发现，我们可以人为的加一干预的地方只有两处，一是设置物理盘的引导次序，二是修改主引导程序的分区表。
（1）多硬盘的多系统共存：如果你采用的是多硬盘的计算机，而且每块硬盘都安装有不同操作系统时，建议你通过在CMOS中指定硬盘的启动次序，实现多操作系统的共存。由于操作系统之间互不影响，所以这种方法完全不受兼容性等其他因素的影响。
（2）单硬盘的系统共存：而如果你只有一块硬盘，并也想在上面安装多个操作系统而相互不受影响，你则必须采用修改主引导程序和分区表的方法来实现。一般有两种方法。一是修改主引导记录，在主引导记录的最后用JMP指令跳到自己的代码上来，从而控制计算机的引导过程；另外一种方法是修改主分区第一个扇区的引导代码，以实现多系统的共存。
注意事项：接下去，我们将教大家如何进行多系统共存的设置。不过，在开讲之前，有一些基本的准则还是要告诉大家的：
1．在计算机上安装另外一个操作系统之前，最好能先制作一张启动盘以备意外之需。
2．每个操作系统必须安装在一个独立的磁盘驱动器或者分区上。
3．如果你要在DOS、WIN95和WIN 2000之间进行多重启动配置，应该最后安装WIN 2000。否则，启动WIN 2000所需要的一些重要文件可能会被覆盖。对于WIN 98和2000之间的双重启动配置，安装操作系统不必按照特定的顺序，对于在WIN 2000和LINUX之间的双重启动配置，应当先安装WIN 2000，并为LINUX保留所需要的磁盘分区。
4．要进行双重启动配置，应该使用FA T文件系统。尽管支持在双重启动中使用NTFS，但这样会提高文件系统的复杂程度。
5．不要在压缩盘上安装WIN 2000，除非该压缩盘是由WIN 2000完成的；如果计划建立WIN 95或WIN 98的双重启动，则不必要对已经压缩的盘进行解压缩。
6．在设置了双重启动的计算机上，如果希望应用程序在两种操作系统上都可以运行，必须在两种操作系统中都进行安装，无法在操作系统之间共享应用程序。
二、硬盘结构及参数
3D参数(Disk Geometry):CHS(Cylinder/Head/Sector) C-Cylinder柱面数表示硬盘每面盘片上有几条磁道,最大为1024(用10个二进制位存储);H-Head磁头数表示硬盘总共有几个磁头,也就是几面盘片,最大为256(用8个二进制位存储);S-Sector扇区数表示每条磁道上有几个扇区,最大为63(用6个二进制位存储).
1、引导扇区
Boot Sector组成
Boot Sector也就是硬盘的第一个扇区,它由MBR(Master Boot Record), DPT(Disk Partition Table) 和Boot Record ID三部分组成. MBR又称为主引导记录,占用Boot Sector的前446个字节(0~0x1BD),存放系统主引导程序(它负责从活动分区中装载并且运行系统引导
程序). DPT即主分区表占用64个字节(0x1BE~0x1FD),记录磁盘的基本分区信息.主分区表分为四个分区项,每项16个字节,分别记录每个主分区的信息(因此最多可以有四个主分区). Boot Record ID即引导区标记占用两个字节(0x1FE~0x1FF),对于合法引导区,它等于0xaa55,这是判别引导区是否合法的标志).
Boot Secor具体结构如图：
2、分区表结构简介
分区表由四个分区项构成,每一项结构如下:
BYTE State:分区状态,0=未激活,0x80=激活(注意此项);
BYTE StartHead:分区起始磁头号;
WORD StartSC:分区起始扇区和柱面号,底字节的底6位为扇区号,高2位为柱面号的第9,10位,高字节为柱面号的低8位;
BYTE Type:分区类型,如0x0B=FA T32,0x83=Linux等,00表示此项未用;
BYTE EndHead:分区结束磁头号;
WORD EndSC:分区结束扇区和柱面号,定义同前;
DWORD Relative:在线性寻址方式下的分区相对扇区地址(对于基本分区即为绝对地址);
DWORD Sectors:分区大小(总扇区数).
在DOS或Windows系统下,基本分区必须以柱面为单位划分(Sectors*Heads个扇区),如对于CHS为764/256/63的硬盘,分区的最小尺寸为256*63*512/1048576=7.875MB.
由于硬盘的第一个扇区已经被引导扇区占用,所以一般来说,硬盘的第一个磁道(0头0道)的其余62个扇区是不会被分区占用的.某些分区软件甚至将第一个柱面全部空出来.
三大特点
1。它的大小是512B，不能多一字节也不能少一字节，因为BIOS只读512B到内存中去。2。它的结尾两字节必须是“55 AA”，这是引导扇区的标志。
3。它总是放在磁盘的第一个扇区上（0磁头，0磁道，1扇区），因为BIOS只读第一个扇区。
参考文献：
[1]赵炯：《linux内核完全注释》男，1963年10月5日出生，江苏苏州人，汉族。同济大学机械工程学院机械电子教研室副教授，从事教学和科研工作。现在主要为硕士和博士研究生开设《计算机通信技术》、《计算机控制技术》、《现代电子学》等课程。同时参与国家自然科学基金项目“系统芯片在线测试与容错技术研究”的工作。为国际计算机仿真协会、上海市通信学会会员。主要研究方向为计算机网络协议分析与性能评估、操作系统体系结构和自动化系统中的智能控制技术。至今已发表文章几十篇，出版书籍三本。2009-5，26（9），pp.211-214
[2]于渊：《自己动手写操作系统》本书在详细分析操作系统原理的基础上，用丰富的实例代码，一步一步地指导读者用C语言和汇编语言编写出一个具备操作系统基本功能的操作系统框架。本书不同于其他的理论型书籍，而是提供给读者一个动手实践的路线图。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题，这些细节不仅能使读者更深刻地认识
操作系统的核心原理，而且使整个开发过程少走弯路。全书共分7章。2008-8,20（8），1007-1010
[3]卢军：《linux内核分析与操作系统设计》本书巧妙地结合了Linux内核源代码分析、操作系统设计原理和操作系统设计实践三个方面的内容，在对Linux 0.01内核源代码进行深入分析的基础上，讲解了操作系统设计的基本原理和方法技巧。同时，还向读者提供了大量的操作系统实践方面的实例。通过对本书的学习，读者可以对操作系统的内核有深入的了解，掌握基本的硬件操作和控制能力，具有对操作系统的理解和实践能力本书中的所有例子，都可以使用GNU编译器来编译，所有的工具软件也都可以应用到GNU的自由软件中。本书内窜丰富、通俗易懂、可操作性强，既可作为大学高年级本科和研究生学习操作系统设计的辅导教材，也可作为计算机爱好者学习和分析Linux内核的教材。同时，也是软件工程师进行各类操作系统设计的最佳参考用书。2004-10,1(3):736-744
[4]AndrewSTanenbaum：《操作系统设计与实现》
多数操作系统的教材只重理论而轻实践，本书力图实现这两者之间的平衡。本书首先详细探讨了操作系统的基本原理，如进程、进程间通信、信号量、消息传递、调度算法、输入／输出、死锁、设备驱动程序、存储管理、调页算法、文件系统设计、安全和保护机制等，然后详细讨论了一个具体的操作系统MINIX3的实现，并给出了该系统的完整源代码，以便于读者仔细研究。这样不仅可以让读者掌握操作系统的基本原理，而且可让读者明白这些基本原理如何应用到实际操作系统设计中去，从而提供读者的实际设计和实现能力。
本书可以作为高等院校计算机及相关专业“操作系统”的双语教材，对程序开发人员、工程技术人员、系统架构师等专业人员也具有很高的参考价值。2003-8,27（3），10-25
操作系统实验报告 工程大学 计算机科学与技术学院
一．实验概述 1.实验名称：操作系统的启动 2.实验目的： 1）跟踪调试EOS在PC机上从加电复位到成功后启动的全过程，了解操作系统的启动过程； 2）查看EOS启动后的状态和行为，理解操作系统启动后的工作方式。 3.实验类型：验证，设计 4.实验容： 1）准备实验，启动OS Lab，新建一个EOS Kernel项目； 2）调试EOS操作系统的启动过程 ①使用Bochs作为远程目标机 ②调试BIOS程序 ③调试软盘引导扇区程序 ④调试加载程序 ⑤调试核 ⑥查看EOS启动后的状态和行为 二．实验环境 操作系统：windows XP 编译器：Tevalaton OS Lab 语言：C++ 三．实验过程 1.设计思路和流程图： 2.实验过程：
1）在Console窗口中输入调试指令sreg，查看当前CPU中各个段寄存器的值，其中CS寄存器信息行中的“s=0xf000”表示CS寄存器的值为0xf000。 2）输入调试命令r，显示当前CPU中各个通用寄存器的值，“rip: 0x00000000:0000fff0”表示 IP 寄存器的值为 0xfff0。 3）输入调试命令 xp /1024b 0x0000，查看开始的 1024 个字节的物理存。在Console 中输出的这 1K 物理存的值都为 0，说明 BIOS 中断向量表还没有被加载到此处。 4）输入调试命令 xp /512b 0x7c00，查看软盘引导扇区应该被加载到的存位置。输出的存值都为 0，说明软盘引导扇区还没有被加载到此处。 可以验证 BIOS 第一条指令所在逻辑地址中的段地址CS寄存器值是一致的，偏移地址和 IP 寄存器的值是一致的。由于存还没有被使用，所以其中的值都为0。 5）输入调试命令 vb 0x0000:0x7c00，这样就在逻辑地址 0x0000:0x7c00（相当于物理地址 0x7c00）处添加了一个断点。输入调试命令 c 继续执行，在 0x7c00 处的断点中断。中断后会在 Console 窗口中输出下一个要执行的指令，即软盘引导扇区程序的第一条指令。 6）输入调试命令 sreg 验证 CS 寄存器（0x0000）的值。
WINDOWS 网络操作系统的发展史 2009-05-21 18:16 网络操作系统的发展史 Microsoft开发的Windows是目前世界上用户最多、并且兼容性最强的操作系统。最早的Windows操作系统从1985年就推出了。改进了微软以往的命令、代码系统Microsoft Dos。Microsoft Windows是彩色界面的操作系统。支持键鼠功能。默认的平台是由任务栏和桌面图标组成的。任务栏是显示正在运行的程序、“开始”菜单、时间、快速启动栏、输入法以及右下角的托盘图标组成。而桌面图标是进入程序的途径。默认的系统图标有“我的电脑”、“我的文档”、“回收站”，另外，还会显示出系统的自带的“IE浏览器”图标。运行Windows的程序主要操作都是由鼠标和键盘控制的。鼠标的左键单击默认是是选定命令，鼠标左键双击是运行命令。鼠标右键单击是弹出菜单。WIndows系统是“有声有色”的操作系统。《连线》杂志日前发表分析文章称，在过去的23年中，Windows操作系统经历了一个从无到有，从低级到高级的发展过程。总体趋势是功能越来越强大了，用户使用起来越来越方便了，但其发展进程并非是一帆风顺的，中间也曾多次出现曲折。应用最广泛的Windows操作系统在不断地发展，其发展进程充满了不确定性。Windows的成功与处理器速度的提高和内存容量的增加可谓“休戚与共”。微软依靠大量第三方软件让用户喜欢上了Windows。 1、Windows 1.0 Windows 1.0 微软第一款图形用户界面Windows 1.0的发布时间是1985年11月，比苹果Mac晚了近两年。由于微软与苹果间存在一些法律纠纷，Windows 1.0缺乏一些关键功能，例如重叠式窗口和回收站。用现在的眼光看，它的失败并不令人感到意外。Windows 1.0只是对MS-DOS的一个扩展，它本身并不是一款操作系统，但确实提供了有限的多任务能力，并支持鼠标。Microsoft Windows 1.0操作系统是微软公司在个人电脑
计算机启动过程 讲课教师：黄小龙 计算机启动过程总体分为两个过程，即硬件启动过程和操作系统启动过程。本课中操作系统我们仅选用Windows XP 的启动过程讲解。 一、硬件启动过程 ⑴加电 按下电源开关后，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还不稳定， 主板上的控制芯片组会向CPU 发出并保持一个RESET(重置)信号，让CPU 初始化。当电源开始稳定供电后，芯片组便撤去RESET 信号(如果是按下Reset 按钮来重启，那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET 信号)。然后，CPU 马上就从地址FFFF0H 处开始执行指令（这是BIOS 的起始地址），但放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统真正的BIOS 启动代码处，由BIOS 的代码进行下一步的POST 自检。 ⑵BIOS 进行post
POST就是加电自检，它是Power On Sel f Test的缩写。它是检查一些关键设备是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。如果发现错误，则通过喇叭发声来报告错误情况，此时的声音长短和次数代表了错误类型。 注：由于POST的检测过程在显示卡初始化之前，因此POST 自检过程发现的错误是无法在屏幕上显示出来的。 ⑶BIOS检测硬件的各种信息 BIOS进行加电自检后，就开始检测计算机上硬件设备的各种信息，如设备类型、工作频率、芯片组型号、出厂厂商等。这阶段的硬件检测顺序是：显示卡、CPU、内存、其它标准硬件设备（如硬盘、光驱、软驱、外设等）。 ⑷BIOS更新ESCD 按下来系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data，扩展系统配置数据)。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的数据，这些数据被存放在CMOS之中。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会进行更新，因此不是每次启动都能看到"Update ESCD... Success"这样的信息。不过，某些主板的BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x 不相同的数据格式，于是Windows 9x在每一次启动都会把ESCD 数据转换成自己的格式，导致BIOS每次重新启动时都认为是硬件配置发生变化，并重新改写ESCD数据，这就是为什么有的计算机在每次启动时都会显示"Update ESCD... Success"信息的原因。
操作系统的发展历程 操作系统有：1.DOS操作系统；2.Mac OS操作系统；3.Windows 系统；4.Unix系统；5.Linux系统；6.OS/2系统； 一、 DOS操作系统 DOS是Diskette Operating system的缩写，意思是磁盘操作系统。DOS是1981~1995年的个人电脑上使用的一种主要的操作系统。由于早期的DOS系统是由微软公司为IBM的个人（PC）电脑开发的，故而即称之为PC-DOS，又以其公司命名为MS-DOS，因此后来其他公司开发的与MS-DOS兼容的操作系统，也延用了这种称呼方式，如：DR-DOS、Novell-DOS ....，以及国人开发的汉字DOS（CC-DOS）等等。 MS-DOS发展，从早期1981年不支持硬盘分层目录的DOS1.0，到当时广泛流行的DOS3.3，再到非常成熟支持CD-ROM的DOS6.22，以及后来隐藏到Windows9X下的DOS7.X，前前后后已经经历了20年，至今仍然活跃在PC舞台上，扮演着重要的角色。 DOS是在直接内存下运行，程序设计员只能在1MB以下的存储器上操作。DOS容许使用的内存空间只有640KB（其他的348KB为ROM BIOS和其他卡所保留），在DOS下无法运行超过640KB的大程序。 DOS系统是字符式的操作系统，所有操作都通过键盘输入“命令行”来执行。微软公司推出它的Windows操作系统以后，由于
Windows操作系统的几乎所有操作都可以通过鼠标的点击来完成，不必再去记忆繁杂的命令，也省去了键盘输入“命令行”的操作。这种对用户友好的操作界面，使得Windows操作系统很快的就占据了PC 舞台上主角位置，而把DOS推倒了舞台的边缘。但是，为了一些特定的需要，Windows操作系统里保留了DOS命令形式，在需要时在系统的内存中拿出640K的内存，开辟出虚拟一个DOS运行的环境（“虚拟机”）来执行DOS命令。这种Windows操作系统里开辟的DOS运行环境，只不过是Windows操作系统里面的许多窗口中的一个窗口而已，它与Windows操作系统出现之前dos独占系统的全部资源的情况已大不相同。 “纯DOS”就是相对于这种情况而言的：不打开windows系统，只用软盘或其他媒体（如光盘、U盘等）启动机器，进入DOS系统，这时的DOS独享系统的全部资源，这时的环境状态就叫“纯DOS”状态。由于没有打开windows系统，所以与windows有关的一切软件、病毒、木马......,都不能起作用，不能控制你的任何资源，从而你可以在这种环境里，把那些你不想要的东东清理干净！ 1981年，MS-DOS 1.0发行，作为IBM PC的操作系统进行捆绑发售，支持16k内存及160k的5寸软盘。在硬件昂贵，操作系统基本属于送硬件奉送的年代，谁也没能想到，微软公司竟会从这个不起眼的出处开始发迹。 1982年，支持双面磁盘。 1983年MS-DOS 2.0随IBM XT发布，扩展了命令，并开始支持5M硬
操作系统的发展史及特点 1.CP/M系统 计算机语言百花争妍的七十年代，计算机本身正向微型化方向发展。1971年，Intel 公司成功地研制出了四位Intel 4004芯片，1973年，又研制成功八位Intel 8086芯片。微型机的诞生，已经指日可待。 七十年代中期，台式微机，工作站，超级微机，膝上机相继面世，“谁来指挥他们”，人们千呼万唤。 事实上，早在1972年，AMAA（美国微型机协会）就悄悄地为一个“指挥系统”作临产前的准备了，他们用PL/M程序设计语言为Intel 8086编写了纸带编辑程序ED。1973年，PL/M 的创始人Gary Kildall博士决定“挂帅亲征”，很快在DEC公司的主机TOPS-10上，培植成功一个管理程序和数据的“胚胎”。博士旗开得胜，感觉当然是“味道好极了！”，但Intel 公司及其它著名电脑公司却对此充耳不闻，这使“元帅”和“士兵”们很是光火，1974年，“胚胎”得以向全世界公布：版本号V1.3；大名：CP/M；全称：Control Program/Monitor （控制程序或监控程序）。 虽然CP/M V1.3 是为肩任“控制程序和数据”的“上帝”而来的，但“上帝一世”却颇受冷落，电脑业者依旧冷眼旁观。1975年，CP/M V1.4 继承“王位”，开始大造舆论，加之Kildall 博士创建了Digital Research（数字研究公司），为CP/M呐喊欢呼，CP/M陆续被各国微机厂商采用，围绕他的软件也爆炸般地得到了开发。CP/M变红发紫，神话般普及，被推崇为“标准八位机软件总线”，Kildall 博士更是声名远播。 CP/M其实就是第一个微机操作系统，享有指挥主机、内存、磁鼓、磁带、磁盘、打印机等硬设备的特权。通过控制总线上的程序和数据，操作系统有条不紊地执行着人们的指令，如同指挥一台晚会或乐队，高效率地合奏美妙的乐章。 繁荣的CP/M家族不断添丁。运行在Intel 8080芯片上的CP/M—80；运行在8088、8086芯片上的叫CP/M—86；而在Motorola（摩托罗拉）68000 上运行的CP/M叫做CP/M-68K。CP/M—80、CP/M—86、CP/M-68K等组成了庞大的CP/M家族。 单用户的CP/M—80操作系统，后来发展成多用户的MP/M—80，单用户的CP/M—86又发展成并发的CP/M—86和多用户MP/M— 86，它们成为家族的新生力量。 CP/M开创了软件的新纪元，称得上是计算机改朝换代的里程碑。 2.DOS系统 七十年代末期，CP/M后院起火，其微机操作系统霸主地位开始动摇。 1979年，IBM公司为开发16位微处理器Intel 8086，请微软公司（Microsoft）为IBM PC 设计一个磁盘操作系统，微软公司慷慨承诺，但当时手头仅有XENIX操作系统，XENIX操作系统要求处理器支持存贮管理和保护设备的功能，可PC机的CPU 8086/8088 均不具备此功能。微软公司急于满足PC机的要求，购买了由西雅图公司工程师Tim Paterson研制的、可在8088上运行的CP/M—86“无性系”——SCP—DOS操作系统的销售权，将SCP—DOS改称MS—DOS V1.0发表。为避“偷梁换柱”的嫌疑，微软公司又于1981年8月推出了支持内存为320KB 的MS-DOS 1.1版。由于蓝色巨人的推波助澜，操作系统软件市场几乎一夜之间呈现出一边倒的局面，CP/M地位岌岌乎可危。 随后，IBM 公司向微软公司购得MS-DOS使用权，将其更名为PC-DOS 1.0。MS-DOS又称PC-DOS，就是这个原因。 MS-DOS取得巨大成功的原因在于它的最初设计思想及其追求目标的正确和恰当，那就是为用户上机操作和应用软件开发提供良好的外部环境。首先使用户可以非常方便的使用几十个DOS命令，或以命令行方式直接键入或在DOS4.0以上版本下以DOS Shell菜单驱动，
操作系统 实验报告 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院
第二讲操作系统的启动 一、实验概述 1. 实验名称 操作系统的启动 2. 实验目的 1）、跟踪调试eos在pc机上从加电复位到成功启动的全过程，了解操作系统的启动过程。 2）、查看eos启动后的状态和行为，理解操作系统启动后的工作方式。 3. 实验类型（验证、设计） 验证 4. 实验内容 1）、启动OS Lab。 2）、新建一个EOS Kernel 项目。 3）、在“项目管理器”窗口中打开boot 文件夹中的boot.asm 和loader.asm 两个汇编文件。boot.asm 是软盘引导扇区程序的源文件，loader.asm 是loader 程序的源文件。简单阅读一下这两个文件中的NASM 汇编代码和注释。 4）、按F7 生成项目。 5）、生成完成后，使用Windows 资源管理器打开项目文件夹中的Debug 文件夹。找到由boot.asm 生成的软盘引导扇区程序boot.bin 文件，该文件的大小一定为512 字节（与软盘引导扇区的大小一致）。找到由loader.asm 生成的loader 程序loader.bin 文件，记录下此文件的大小1566 字节，在下面的实验中会用到。找到由其它源文件生成的操作系统内核文件kernel.dll。 二、实验环境 进行实验使用的操作系统、编译器、语言及工具等。 操作系统：Windows XP 编译器：Tevalaton OS Lab 语言：C++
三、实验过程（每次实验不一定下面6条都写，根据实际情况定） *需要解决的问题以及解答 （1）、自己设计两个查看内存的调试命令，分别验证这两个用户可用区域的高地址端也是空白的。 答：命令为：xp /512b 0x7a00和cp /512v 0x9fe00。因为第一个用户区的高位地址截止到0x7c00，第二个用户区高位地址截止到0xA0000,命令表示显示从0x7a00和0x9fe00以后512b空间的所有字节码，即两个用户区的高位地址端，可以看到所有字节全为0，说明高地址端是空白的。如图一、图二所示。（2）、自己设计一个查看内存的调试命令，验证上位内存的高地址端已经被系统占用。 答：命令为：xp /512b 0xffe00。因为上位内存的高位地址截止到0x100000，命令表示显示从0xffe00以后的512b空间的所有字节码，即两个用户区的高位地址端。可以看到所有字节都有值，说明高地址端被占用。如图三所示。（3）、根据之前记录的loader.bin文件的大小，自己设计一个查看内存的调试命令，查看内存中loader程序结束位置的字节码，并与loader.lst文件中最后指令的字节码比较，验证loader程序被完全加载到了正确的位置。 答：命令为xp /8b 0x1616.程序的初始位置为0x1000，加上1566的十六进制61E-8b,答案即为1616.如图四、图五、图六、图七所示。 （4）、仔细比较实验指导10-5图和10-6图，尝试说明哪个是应用程序的进程，它和系统进程有什么区别，那个是应用程序的主线程，它和系统线程有什么区别？ 答：进程列表中ID为31的进程是应用程序的进程，其优先级为8，包含1个线程，主线程ID为33，映像名称为a:\hello.exe。而ID为1的是系统进程，其优先级为24，包含有10个线程，其中的ID为2的线程是该进程的主线程，系统进程没有映像名称。主要区别为：应用程序的进程优先级较低。 线程列表中ID为33的线程是应用程序的线程，其优先级为8，处在阻塞状态，而ID为20~28的是系统进程，其优先级为24，其中ID为22的处于运行状态
Windows启动过程详解 我们每天都在和Windows打交道，很多人可能每天都要面对多次W indows的启动过程，可是您知道在Windows的启动过程背后，隐藏着什么秘密吗？在这一系列过程中都用到了哪些重要的系统文件？系统的启动分为几个步骤？在这些步骤中计算机中发生了什么事情？这些就是本文试图告诉您的。 本文的适用范围 随着技术的发展，我们能够见到的计算机硬件种类越来越多。以计算机上最重要的组件CPU来说，目前就有很多选择。当然，这里的选择并不是说AMD或者Intel这种产品品牌，而是指其内部的体系结构。目前常见的CPU体系结构主要基于复杂指令集（Complex I nstruction Set Computing，CISC）或者精简指令集（Reduced Ins truction Set Computing，RISC），我们常用的Intel的Pentium、C eleron系列以及AMD的Athlon、Sempron系列都是基于复杂指令集的，而这些基于复杂指令集的CPU还有32位和64位的寄存器数据带宽区别。关于这些指令集以及寄存器数据带宽之间的区别等内容比较繁杂，而且不是本文的重点，感兴趣的朋友可以自己在网上搜索相关内容。因为CPU种类的不同，在不同CPU的系统中运行的Wind ows的启动过程也有一些小的不同。本文将会以目前来说最普遍的，在x86架构的系统上安装的32位Windows XP Professional为例向
您介绍。 基本上，操作系统的引导过程是从计算机通电自检完成之后开始进行的，而这一过程又可以细分为预引导、引导、载入内核、初始化内核，以及登录这五个阶段。 在继续阅读之前，首先请注意图1，这是Windows XP的操作系统结构，其中包括了一些在后台工作的组件以及经常和我们打交道的程序。在了解Windows XP的启动过程之前，对系统结构有一个初步概念是很重要的。
CP/M系统 计算机语言百花争妍的七十年代，计算机本身正向微型化方向发展。1971年，Intel 公司成功地研制出了四位Intel 4004芯片，1973年，又研制成功八位Intel 8086芯片。微型机的诞生，已经指日可待。 七十年代中期，台式微机，工作站，超级微机，膝上机相继面世，“谁来指挥他们”，人们千呼万唤。 事实上，早在1972年，AMAA（美国微型机协会）就悄悄地为一个“指挥系统”作临产前的准备了，他们用PL/M程序设计语言为Intel 8086编写了纸带编辑程序ED。1973年，PL/M的创始人Gary Kildall博士决定“挂帅亲征”，很快在DEC公司的主机TOPS-10上，培植成功一个管理程序和数据的“胚胎”。博士旗开得胜，感觉当然是“味道好极了！”，但Intel 公司及其它著名电脑公司却对此充耳不闻，这使“元帅”和“士兵”们很是光火，1974年，“胚胎”得以向全世界公布：版本号V1.3；大名：CP/M；全称：Control Program/Monitor （控制程序或监控程序）。 虽然CP/M V1.3 是为肩任“控制程序和数据”的“上帝”而来的，但“上帝一世”却颇受冷落，电脑业者依旧冷眼旁观。1975年，CP/M V1.4 继承“王位”，开始大造舆论，加之Kildall 博士创建了Digital Research（数字研究公司），为CP/M呐喊欢呼，CP/M陆续被各国微机厂商采用，围绕他的软件也爆炸般地得到了开发。CP/M变红发紫，神话般普及，被推崇为“标准八位机软件总线”，Kildall 博士更是声名远播。 CP/M其实就是第一个微机操作系统，享有指挥主机、内存、磁鼓、磁带、磁盘、打印机等硬设备的特权。通过控制总线上的程序和数据，操作系统有条不紊地执行着人们的指令，如同指挥一台晚会或乐队，高效率地合奏美妙的乐章。 繁荣的CP/M家族不断添丁。运行在Intel 8080芯片上的CP/M—80；运行在8088、8086芯片上的叫CP/M—86；而在Motorola（摩托罗拉）68000 上运行的CP/M 叫做CP/M-68K。CP/M—80、CP/M—86、CP/M-68K等组成了庞大的CP/M家族。 单用户的CP/M—80操作系统，后来发展成多用户的MP/M—80，单用户的CP/M—86又发展成并发的CP/M—86和多用户MP/M— 86，它们成为家族的新生力量。 CP/M开创了软件的新纪元，称得上是计算机改朝换代的里程碑。 DOS系统 七十年代末期，CP/M后院起火，其微机操作系统霸主地位开始动摇。 1979年，IBM公司为开发16位微处理器Intel 8086，请微软公司（Microsoft）为IBM PC设计一个磁盘操作系统，微软公司慷慨承诺，但当时手头仅有XENIX 操作系统，XENIX操作系统要求处理器支持存贮管理和保护设备的功能，可PC
羅莇莈莀芆罿膁实验目的<编辑> ?薆膀袄螄腿蝿蒀熟悉hit-oslab实验环境； ?羁羄薅芈薀袄螇建立对操作系统引导过程的深入认识； ?膃肃蒈肈肄莄螆掌握操作系统的基本开发过程； ?袅蚈袀芃膆袆葿能对操作系统代码进行简单的控制，揭开操作系统的神秘面纱。 螈莈蒃蚄肆芁莃实验内容<编辑> 腿薃蒆芅蝿蒃蒃此次实验的基本内容是： 1.螃肃蒅薀蚃芄羇阅读《Linux内核完全注释》的第6章，对计算机和Linux 0.11的引导过程 进行初步的了解； 2.袅衿膈袂肆膇羁按照下面的要求改写0.11的引导程序bootsect.s 3.聿羀羂薄芇蕿羂有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序setup.s。 蒈膂莆蒇莁肂莃改写bootsect.s主要完成如下功能： 1.莂羃蚆袈节膄膈bootsect.s能在屏幕上打印一段提示信息“XXX is booting...”，其中XXX是 你给自己的操作系统起的名字，例如LZJos、Sunix等（可以上论坛上秀秀谁的OS名字最帅，也可以显示一个特色logo，以表示自己操作系统的与众不同。） 螅袆蚀蒂羆莈艿改写setup.s主要完成如下功能： 1.羆芈薁蒄薈肁薁bootsect.s能完成setup.s的载入，并跳转到setup.s开始地址执行。而 setup.s向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。 2.肀螁芆蚈虿蚁芃setup.s能获取至少一个基本的硬件参数（如内存参数、显卡参数、硬盘参 数等），将其存放在内存的特定地址，并输出到屏幕上。 3.羁袃袇蒁袁肅膅setup.s不再加载Linux内核，保持上述信息显示在屏幕上即可。 蚅肇羈肁袆莅袁实验报告<编辑> 芇螀膀蒄蝿荿膁在实验报告中回答如下问题： 1.莈莀芆罿膁芀膃有时，继承传统意味着别手蹩脚。x86计算机为了向下兼容，导致启动过程 比较复杂。请找出x86计算机启动过程中，被硬件强制，软件必须遵守的两个“多此一举”的步骤（多找几个也无妨），说说它们为什么多此一举，并设计更简洁的替代方案。
浅谈计算机操作系统现状与发展 摘要：操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。随着操作系统的新技术的不断出现,功能不断增加。操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。更能满足用户需求。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析,同时对计算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述，以及对计算机未来发展趋势做了一个预测。 关键词：计算机操作系统，发展历程，新技术，发展趋势 Talking about the Present Situation and Development of Computer Operating System Abstract: Operating system (OS) is an important part of the computer system, is an important system software, which is responsible for managing the computer system hardware and software resources and the entire computer workflow, coordination between system components, systems and users Between the user and the user relationship. With the continuous emergence of the new technology of the operating system, the function is increasing. The operating system as a standard suite of software must meet the needs of as many users as possible, so the system is constantly expanding, the function is increasing, and gradually formed from the development tools to the system tools to the application software to a platform environment. More able to meet user needs. This paper mainly analyzes the core position and technological change of the computer in the development of the computer system, and makes a simple analysis and elaboration of the function, development and classification of the computer operating system, and makes a prediction of the future development trend of the computer.
电脑从按完开关加电开始直到进入到系统桌面的整个过程详解本文以Windows2000/xp和Windows Vista/7两个内核做讲解 电脑从加电到进桌面可以分为两大部分： 无论是Windows2000/XP还是Windows Vista/7，在硬件自检方面都是想同的，不同的是在系统加截。 硬件部分： 在讲解前，我们先来了解几个概念： BIOS：即“Basic Input/Output System”（基本输入输出系统），它是一组被“固化”在计算机主板上的一块 ROM 中直接关联硬件的程序，保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序，其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制，它包括系统 BIOS（主板 BIOS）．其它设备 BIOS（例如 IDE 控制器 BIOS、显卡 BIOS 等）其中系统 BIOS 占据了主导地位.计算机启动过程中各个 BIOS 的启动都是在它的控制下进行的。 CMOS：即“Complementary Metal-Oxide-Semiconductor”(互补金属氧化物半导体)，它本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。 内存地址：我们知道，内存空间的最基本单位是位，8 位视为一个字节，即我们常用的单位 B，内存中的每一个字节都占有一个地址（地址是为了让 CPU 识别这些空间，是按照 16 进制表示的），而最早的 8086 处理器只能识别 1MB（2 的 20 次方 B）的空间，这 1MB 内存中低端（即最后面）的 640KB 就被称为基本内存，而剩下的内存（所有的）则是扩展内存。这 640KB 的空间分别由显存和各 BIOS 所得。 我们来看一下硬件部分的流程图：
Windows操作系统发展史 1、windows1.0诞生背景 微软公司刚开始开发的时候，这个软件还不叫Windows，而是叫做：“Interface Manager（界面管理员）”；是时为1981年的9月。当时微软公司正在与IBM公司合作开发OS/2，大家认为这个才是MS-DOS的正统继任者。不过比尔盖茨不这么想，从一开始他就留了一手，因此自己的图形界面操作系统一直就是比尔盖茨的秘密武器。 当然，Windows 1.0的能力还很弱的，例如在层叠窗体的时候，太多了就比较困难了，另外也没有改变层叠的可选项。微软公司公开宣布Windows开发计划的消息是在1983年，可是直至1985年九月才正式发布了第一版的Windows 1.0，这个版本的Windows基于MS-DOS 2.0的，由于当时的硬件限制，与MS-DOS 2.0功能限制，Windows 1.0不应该拿来与之后的Windows 3.1来比较；不管怎样，这是一个非常好的开端，目标用户是IBM兼容机的高端 2、windows95诞生背景 Windows 95是一个混合的16位/32位Windows系统，其版本号为4.0，开发代号为Chicago。1995年8月24日发行。Windows 95是微软之前独立的操作系统MS-DOS和Microsoft Windows的直接后续版本。第一次抛弃了对前一代16位x86的支持，因此它要求英特尔的80386处理器或者在保护模式下运行于一个兼容的速度更快的处理器。它以对图形用户界面的重要的改进和底层工作（underlying workings）为特征。同时也是第一个特别捆绑了一个版本的DOS的视窗版本（MS-DOS 7.0）。这样，微软就可以保持由Windows 3.x创建起来的GUI市场的统治地位，同时使得没有非微软的产品可以提供对系统的底层操作服务。也就是说，Windows 95具有双重的角色。它带来了更强大的、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，同时也结束了桌面操作系统间的竞争。在市场上，Windows 95绝对是成功的：在它发行的一两年内，它成为有史以来最成功的操作系统。 3、windows98介绍，有哪些重要版本 Windows 98全面集成了Internet标准，以Internet技术统一并简化桌面，使用户能够更快捷简易地查找及浏览存储在个人电脑及网上的信息；其次，速度更快，稳定性更佳。通过提供全新自我维护和更新功能，Windows98可以免去用户的许多系统管理工作，使用户专注于工作或游戏。 Windows 98相对于Windows 95有较大的改进。 1.安装简便：安装Windows 98时，系统会自动引导你完成安装过程，自动检测所有常用硬件，如调制解调器、CD－ROM驱动器、声卡和打印机等。 2.与现有软硬件配合得更协调：Windows 98为1900多种现有硬件设备提供内部支持，并通过了与3500多种当前流行软件兼容性的测试。内部支持包括为当前提供32位的设备驱动程序，这意味着被支持的硬件在Windows 98环境下将运行得更快，效率更高。 3．具有“即插即用”功能：当你在计算机上使用“即插即用”设备时，Windows 98会自动对它进行设置并启用该设备。 4．改进了用户界面：Windows 98中的桌面，可以帮助你把注意力集中在手头的任务上。它只将少数几个图形对象放在桌面上，显示得比以前更简洁。“开始”按钮引导你开始在计算机上做大多数日常工作。如果你希望能快速启用一个常用的程序或文档，只须将其拖到“开始”按钮上即可。它将与其它功能（如启动程序、打开文档、获取帮助、更改系统设置、查找文件等）一起位于“开始”菜单中。“我的电脑”使得浏览计算机上的内容（各种文件、文件夹以及程序）更方便。“网上邻居”使得查看和使用网络更简单。“回收站”为你提供放
多系统启动引导原理简介 多系统启动引导原理简介 大部分同学对多重系统引导原理的一知半解，我把我知道的简单介绍一下。 我先来介绍分区，从启动引导的角度讲，磁盘分区可以分为系统分区和引导分区。系统分区主要用于启动Windows系统，通常，系统分区总是C:\。而引导分区则是装有Windows操作系统的分区，即%SystemRoot%所在分区。 我们知道，主盘系统分区的第一个扇区中储存着系统的主引导记录，就是通常说的MBR区。它负责搜索磁盘上可启动的分区，然后把引导代码装入内存。对于DOS来说，MBR由Fdisk生成。主引导记录所在分区是系统分区，除此之外装有操作系统并能引导启动的分区是引导分区，引导分区的第一扇区储存着引导代码，用来引导本分区相应的操作系统。 下面我们来看下启动文件，Win98一般为： io.sys、msdos.sys、https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html,、config.sys、autoexec.bat。五个。其中最重要的是头三个，是启动必需要的。 Win2000/XP的启动文件：ntldr、https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html,、boot.ini、bootfont.bin、bootsect.dos、https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html,、ntbootdd.sys等。其中ntldr和https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html, 对于2000与XP共存的系统引导至关重要。 我简单介绍下各个文件的作用 ntldr,操作系统载入程序，位于系统分区根目录下。 boot.ini, 用于指定Windows的安装位置和磁盘属性。位于系统分区根目录下。bootfont.bin, 对非英文操作系统的启动菜单标题提供文字支持。不是必需的。bootsect.dos, 用于启动旧版操作系统所需要的引导扇区。 https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html,, 用于检测计算机的硬件配置信息，并将这些信息返回给ntldr。ntbootdd.sys, 当ATA技术被禁用或磁盘控制器是SCSI类型或磁盘控制器不支持扩展INT 13调用时，提供驱动支持。而不用通过BIOS来直接访问。不是必需的。 在含有98或更旧版的多重启动上，问题就复杂点，要由OS Loaer来引导启动。先来认识下OS Loaer，它是Windows自带的多操作系统引导管理工具。注意OS Loaer存在于引导分区第一扇区而非MBR，就是在98或更旧版本系统所在分区。而常见的几种引导工具软件如BootMagic和System Commander则位于MBR区。现在我们假设硬盘里装有98、2000、XP三个系统，那么系统启动时首先由BIOS 把MBR装入内存，并把控制权交给MBR引导启动，计算机搜索MBR中的分区表，找出活动分区，如果在引导分区中有OS Loaer时，主引导记录加载OS Loaer，由OS Loaer读取boot.ini文件，并出现启动选择菜单，如果用户选择启动Win98，那么就装载Bootsect.dos这个文件。Bootsect.dos文件是Win98引导扇区的镜像，位于系统分区根目录下。如果多个操作系统中没有9X或更旧版本的话，则该文件不会存在。如果选Win2000/WinXP，那么就装载Ntldr和https://www.doczj.com/doc/fc16887141.html,，由Ntldr和Ntdetect引导启动Win2000/WinXP。（有必要说明一下，2000系统里的Ntldr和Ntdetect与XP里的Ntldr和Ntdetect是不同的，2000可由XP 的Ntldr和Ntdetect引导启动，反过来，2000里的Ntldr和Ntdetect却不能引导XP，这就是为什么在2000与XP共存的机里，重装了2000后不能引导XP 的原因。因为2000会用它的Ntldr和Ntdetect覆盖掉XP的） 呵呵我可能讲得有点啰嗦，不过大家看到这里也许明白我们在多系统环境下重装
第2章操作系统的界面 (1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。 (3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？ 解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别： 1.控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序 在规定时间内结束。 2.进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交 互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。 3.操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名 来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。 4.实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺 序。 5.错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤， 避免损害系统的正确性和统一性。 (4) 系统调用的用途是什么？ 解： 通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括： 1.进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、 进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等； 2.文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和
操作系统发展简史 操作系统是管理计算机软硬件资源的一个平台，没有它，任何计算机都无法正常运行。在个人电脑发展史上，出现过许多不同的操作系统，目前多数人知晓的主要有四种：DOS、Windows、Linux、Unix，当然，还有各类用于小型设备（如手机、掌上电脑、游戏机）的嵌入式操作系统。下面分别介绍这四种微机操作系统的发展过程和功能特点。 一、DOS操作系统 这种操作系统我们现在已经很少用了，它就是我们以前用的那种看起来黑底白字的字符界面，现在已经被Windows操作系统所取代，同时，它也成为了Windows系统的一部分（即我们通常所说的命令提示符或DOS窗口）。如今DOS操作系统只在某些特殊场合才有用到，如故障维修。 从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从1.0版到现在的7.0版，不断地改进和完善。但是，DOS系统的单用户（注：只能由一个用户登陆使用）、单任务（注：只能同时运行一个程序）、字符界面（注：即黑底白字的屏幕显示，而非我们常见的图形化界面）、和16位的大格局没有变化，因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。 DOS最初是为IBM-PC开发的操作系统，因此它对硬件平台的要求很低，即使对于DOS6.0这样的高版本DOS，在640KB内存、40MB硬盘、80286处理器（注：即我们所说的286电脑）的环境下也可正常运行，因此DOS系统既适合于高档微机使用，又适合于低档微机使用。 常用的DOS有三种不同的品牌，它们是Microsoft（微软）公司的MS-DOS、IBM公司的PC-DOS以及Novell公司的DR DOS，这三种DOS都是兼容的，但仍有一些区别，三种DOS中使用最多的是MS-DOS。 DOS系统一个最大的优势是它支持众多的通用软件，如各种语言处理程序、数据库管理系统、文字处理软件、电子表格。而且围绕DOS开发了很多应用软件系统，如财务、人事、统计、交通、医院等各种管理系统。鉴于这个原因，尽管DOS已经不能适应32位机的硬件系统，但是仍在某些领域有其用武之地。
2006―2007 学年度第二学期 一、单项选择题（每题1分，共20分） 1．操作系统的发展过程是( C ) A、原始操作系统，管理程序，操作系统 B、原始操作系统，操作系统，管理程序 C、管理程序，原始操作系统，操作系统 D、管理程序，操作系统，原始操作系统 2．用户程序中的输入、输出操作实际上是由( B )完成。 A、程序设计语言 B、操作系统 C、编译系统 D、标准库程序 3．进程调度的对象和任务分别是( C )。 A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU 4．支持程序浮动的地址转换机制是( A、动态重定位 ) A、动态重定位 B、段式地址转换 C、页式地址转换 D、静态重定位 5．在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( C )进行排列。 A、地址从大到小 B、地址从小到大 C、尺寸从小到大 D、尺寸从大到小 6．设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( 系统效率和吞吐量 )。 A、灵活性和可适应性 B、系统效率和吞吐量 C、交互性和响应时间 D、实时性和可靠性 7．当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。 A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成 8．文件的是指防止文件被( )。 A、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除 9．若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由( )临界区构成。 A、2个 B、3个 C、4个 D、5个 10．按逻辑结构划分，文件主要有两类：（记录式文件）和流式文件。 A、记录式文件 B、网状文件 C、索引文件 D、流式文件 11．UNIX中的文件系统采用（、流式文件）。 A、网状文件 B、记录式文件 C、索引文件 D、流式文件 12．文件系统的主要目的是（）。 A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存贮器 C、提高外围设备的输入输出速度 D、用于存贮系统文档 13．文件系统中用（）管理文件。 A、堆栈结构 B、指针 C、页表 D、目录 14．为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用（）。 A、重名翻译 B、多级目录 C、约定 D、文件名 15．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( )而产生死锁。 A、打印机 B、磁带机 C、CPU D、磁盘 16．一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )。 A、先来先服务 B、轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度 17．两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。 A、互斥 B、同步 C、调度 D、伙伴 18．当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是（）。 A、有环必死锁 B、死锁必有环 C、有环不一定死锁 D、被锁者一定全在环中 19．数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与( )有关的。 A、文件逻辑结构 B、存储介质特性 C、主存储器管理方式 D、分配外设方式 20．在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于( )。 A、进程相应的程序段的长度 B、进程自身和进程调度策略 C、进程总共需要运行时间多少 D、进程完成什么功能