第1章 实验入门1

位寄存器使用。比如，eax可拆分为ax和ah、al，ebx可拆分为bx和bh、bl，以此类推。段寄存器。在IA-32处理器中，有6个段寄存器，它们是cs（代码段）、ss（栈段）、ds（数据段）、es（额外数据段）、fs和gs。这些寄存器用于存储段选择子，段选择子配合全局描述表（GDT）或局部描述表（LDT）来确定实际的内存地址。标志寄存器eflags。它记录了处理器状态和执行指令的结果，比如零标志、符号标志、进位标志等，用于控制程序流程和数据处理。指令指针寄存器eip。eip保存了下一条待执行指令的地址，在保护模式下，它用于线性地址计算。 在本实验中，同学们首先需要掌握计算机的启动过程。计算机启动通常从BIOS（基本输入输出系统）开始，BIOS执行POST（加电自检），初始化硬件，然后加载MBR（主引导记录）中的程序。MBR位于硬盘的0扇区，包含了一个引导加载器，它负责加载操作系统到内存中。因此，我们要编写的就是这个MBR程序，通常用汇编语言实现。 IA-32处理器架构是学习的重点，特别是实模式和保护模式。实模式是早期的、简单的内存管理模式，所有用户程序都可以直接访问硬件资源，没有权限限制。而保护模式引入了分页机制和内存保护，允许操作系统控制对硬件资源的访问，提高了系统的安全性。 汇编语言是编写MBR的基础。Nasm汇编是流行的IA-32汇编编译器，它的语法包括标识符、标号、指令和内存寻址方式。比如，数据传送指令如mov用于在寄存器和内存之间移动数据，算术和逻辑指令如add、sub、and、or等用于执行基本的算术和逻辑运算，控制转移指令如jmp、call、ret用于改变程序执行流程，栈操作指令如push、pop用于管理堆栈，过程调用指令用于函数调用。 在实验中，你需要安装Bochs模拟器，并学会使用它来创建硬盘配置和运行程序。Bochs提供了强大的调试功能，通过debug指令可以深入理解程序执行的每一步。编写Hello World程序不仅可以帮助你熟悉汇编语法，还能让你直观地看到结果，增强了学习的趣味性和成就感。 课后练习和实验报告的编写是巩固知识的关键环节。通过实践，你可以深入理解计算机启动过程、处理器架构以及汇编语言的运用，为后续操作系统开发的学习打下坚实基础。本章实验旨在通过亲自动手实践，提高对计算机底层运作的理解，增强解决问题的能力，从而逐步迈进操作系统开发的大门。