18308045_谷正阳_实验二1

操作系统实验2的目标主要在于深入理解监控程序（Operating System, OS）如何执行用户程序，并通过实践掌握用户程序的格式、运行要求以及BIOS调用。实验要求包括了解引导扇区程序的作用，掌握COM格式用户程序的制作，重写引导程序以执行COM格式程序，设计命令交互执行多个程序，以及进行简单的磁盘空间管理。 1. 监控程序执行用户程序的主要工作流程如下： - 操作系统启动并执行，即运行监控程序。 - 监控程序负责加载用户程序到内存中。 - 然后，用户程序在内存中运行。 - 用户程序执行完毕，控制权返回给监控程序，准备执行下一个用户程序。 2. 用户程序的格式与运行要求： - COM格式是一种早期的简单可执行文件格式，通常用于DOS系统。它不包含任何文件头，而是直接从文件起始位置开始执行代码。 - BIN格式则是另一种原始的二进制文件格式，通常用于加载到内存特定地址执行。 - EXE格式更为复杂，包含了程序的头部信息，如入口点、段信息等，多用于现代Windows系统。 3. 加载用户程序的方法通常涉及BIOS调用，如int 13中断，用于从磁盘读取扇区到内存中。例如，可以指定磁盘上的起始扇区和内存中的目标地址，然后调用int 13h，AX=2DH功能来加载用户程序。 4. BIOS（基本输入输出系统）调用是早期计算机系统中的关键部分，它们提供了一套低级别的硬件接口，如磁盘读写、屏幕输出等。例如，BIOS的int 13h中断可以用来读写硬盘或软盘，int 10h中断则用于控制显示器。 实验内容涉及到的具体任务包括： - 修改引导扇区程序，使其变为多个COM格式程序，每个程序在屏幕不同区域显示信息。 - 重写1.44MB软驱引导程序，以便能够执行COM格式的用户程序。 - 设计命令行界面，允许用户交互式地执行存储在软驱映像中的程序。 - 创建一个简单的磁盘空间管理表，记录在软驱映像中的用户程序信息。 实验中遇到的问题和解决方案： - stoneN.asm的边界问题，通过定义边界来增强程序的适应性。 - stoneN00_not_used.asm在处理边界和角落时的错误，通过改进算法来判断碰撞情况。 - fillout.cpp的扩展性不足，通过增加输入参数以支持填充任意扇区。 - 对于myos1.asm和stoneN00.asm中org问题的理解，org指令用于设定汇编代码的起始地址，影响程序加载后的内存布局。 通过这个实验，学生将深化对监控程序执行用户程序原理的理解，熟悉不同类型的可执行文件格式，掌握加载程序的方法，并能实际编写简单的操作系统组件，如引导加载器和监控程序，同时还能进行基础的磁盘管理。这不仅锻炼了编程技能，也加强了对操作系统底层机制的认知。