操作系统学习笔记1 | 初识操作系统

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本部分主要记录了计算机开机过程中操作系统的工作流程，并以此理解操作系统的代码结构。

参考资料：

1. 什么是操作系统

操作系统是计算机硬件和应用软件之间的一层软件，方便我们使用硬件（比如显存）、高效地使用硬件（如打开多个终端和窗口）：

管理的硬件：

而组成一个操作系统最基本的是前五个。

学习操作系统可以有很多层次：

大部分人停留在第一层，即使用操作系统的接口。而计算机专业学生应当能够掌控计算机系统，真正理解操作系统的工作原理。

2. 计算机工作原理

探讨一个问题。打开计算机电源后，计算机的开机过程中发生了什么？

这也是实验一的内容。

要了解这个问题，首先要了解计算机的工作原理。

计算机是如何工作的？

首先是 图灵机。之前做过记录：计算机系统3-> 现代计算机基石 | 图灵机理论 - - 博客园 ()

但是这样的图灵机还是太菜啦，一个图灵机只能做特定的一件事（因为控制逻辑是写死了的）

而 通用图灵机 可以看碟下菜，成为大厨。纸带上对控制器的控制逻辑进行编码，而控制器识别这样的编码，就能够完成我们需要执行的操作。

通用图灵机的功能就已经很像一个应用程序（程序）了。

接下来的冯诺依曼 存储程序 思想，将程序存入内存，按照需求将程序载入CPU（上图中的控制器）进行解释执行。

经典的 “取值执行”。

这样一个计算机就算搭建完成了，就像是大厨能够按照客人需求选择菜谱进行烹饪。

3. 开机过程理解

再回到开机过程的理解，计算机的工作归结于 “取指执行”，而所有的程序（包括操作系统），在开机前都放在磁盘上，如何取指执行呢？

以×86 PC 为例，

BIOS，ROM BIOS映射区，是Basic Input 的缩写。意思是计算机的内存里总要有一个基本的输入输出程序，否则内存空白一片，就无法开启冯诺依曼的"取值执行"。

和保护模式对应，实模式的寻址CS:IP(CS左移4位+IP)，这样 CS