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操作系统 ------工作原理与移植方法介绍 一、PC机操作系统工作原理 ———简要介绍 1.计算机从加电开始都做了什么？ 2.引导程序 BIOS将磁盘的第一个扇区（磁盘最开始的512字节）载入内存，放在0x0000:0x7c00处，并且这个扇区的最后两个字节是“55AA”，那么这就是一个引导扇区，这个磁盘也就是引导盘。 这个大小为512字节 的程序就称为引导程序。 如果最后两个字节不是“55AA”，那么BIOS就检查下一个磁盘驱动器。 2.1总结：引导程序所具有的特点 1.它的大小是512字节，不能多也不能少，因为BIOS只读512字节到内存中去。 2.它的结尾两字节必须是“55AA”，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。 2.2系统的内存安排（1M内存） 3. CPU的实模式与保护模式 3.1实模式下的物理地址 实模式有20根地址线，能管理220=1M内存 3.2保护模式下的物理地址 有32根地址线，能管理232=4G内存 3.2.1分页机制 为了在有限的物理内存中使用4GB的空间，就需要使用分页机制。 人们把物理内存分成许多页，同样也把整个4GB的线性地址空间分成大小相同的许多页。在线性地址空间中，当某些页被使用的时候，某些页可能没有被使用，操作系统可以让CPU 将没有被使用的页调出物理内存（存放在磁盘的某个地方，以备需要的时候再次调入），而把需要使用的页调入，这样，虽然物理内存空间有限，但也几乎可以使用所有的线性地址空间了。这就称为从线性地址到物理地址的映射，这是一个多对一的映射，也就是说多个线性空间中的页对应一个物理空间中的页。 4.进程管理 进程是系统分配资源与调度运行的独立单位，它由一系列操作所组成，通过这些操作来完成指定的任务。 多个进程的运行，就需要进程调度来管理，因为在大部分情况下只有一个CPU，也就是说同一时刻只能有一个进程在运行，其它进程处于休息状态。 进程调度实现原理：每个进程都有一个用来记录该进程允许的执行次数的变量。例如：A获得一个运行周期则减1，减到0就暂停A，运行B。B减到0暂停B，运行C。直到所有的进程都被减到0，重新开始。 在进程调度中，优先级高的先执行，低的后执行。这个图中的优先级为：进程A进程B进程C 二、Linux操作系统 1.Red Hat Linux 9.0安装，及简单使用介绍 2.嵌入式Linux 2.1内核下载地址 2.2版本说明： 例如，linux-2.6.11.tar.gz表示这个是Linux2.6版本内核。6为偶数代表这个内核包为稳定版，如果为奇数则为非稳定版。（一般下载偶数版） 2.3 Linux 内核源代码的部分目录结构 Linux ├─ arch 与CPU体系结构相关的部分 │ └─ boot 系统引导汇编程序 ├─ fs 文件系统 ├─ include 头文件(*.h) │ ├─ asm 与CPU 体系结构相关的部分 │ └─ Linux 内核专用部分 ├─ init 内核初始化程序 ├─ lib 内核库函数 └─ mm 内存管理程序 2.4 Linux的移植简介 2.4.1 修改与CPU体系结构有关的文件 修改与CPU有关的文件，使操作系统能够在嵌入式平台运行，或者下载安装ARM-Linux补丁文件，来自动修改相应文件。 2.4.2 裁剪 将操作系统的不需要的部分删除，增加原来没有的并且需要的程序，修改相应的调用文件，使裁剪有效。 2.4.3 建立ARM-Linux开发环境 所需资源： 1. x86架构PC机，装有Linux操作系统。 2. ARM-Linux-toolchain，交叉编绎工具链，不同的工具链可以支持不同的语言，体系结构等。 3. 与ARM平台相连的网线，用于将编绎后的文件传输到ARM平台。4. 构建步骤：???? 1.下载arm-linux-for-x86的toolchain，比如：arm-linux-for-x86.tar.gz???? 2.解压软件包并安装????????? ? tar zxvf? arm-linux-for-x86.tar.gz????????? ? cd arm-linux-for-x86????????? ? ./configure????????? ? make 在PC机上安装标准Linux操作系统（例如Red Hat Linux），且要确保计算机的网卡驱动、网络通讯配置正常，在进行编译前还需修改相应的Makefile文件，使编译能够顺利通过。 ——