Материал: 6261

31

Другой пример. На рисунке 1.13 показан вывод команды: ls -la.

Рисунок 1.13 — Контроль содержимого домашнего каталога пользователя upk

Завершая первую лабораторную работу, рассмотрим основное место хранения учебного материала по данной дисциплине. Оно расположено в домашней директории пользователя upk: ~/Документы.

32

Доступ к этой директории проще всего получить, активировав левой кнопкой мыши значек «Учебный материал», расположенный на рабочем столе пользователя. В результате, запустится файловый менеджер Thunar, который покажет содержимое директории /home/upk/Документы, как показано на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 — Директория «Документы» пользователя upk

Вэтой директории находятся:

•общая учебная литература по данной дисциплине;

•директория «Темы», в которой находятся файлы учебно-методических посо-

бий.

Обозначения файлов директории «Темы»:

ТемаХ_os.pdf,

где Х — номер изучаемой темы по дисциплине «Операционные системы».

Далее, следует:

•отобразить в отчете изученный материал;

•выключить компьютер, завершив лабораторную работу №1.

33

2 Тема 2. BIOS, UEFI и загрузка ОС

В предыдущей теме было рассмотрено множество моделей касающихся как ОС, так и компьютера в целом. В частности, было утверждение, что ОС является некоторой виртуальной машиной, которая установлена на аппаратных средствах некоторой ЭВМ. Большинство современных ОС могут работать на аппаратных средствах ЭВМ различных архитектур, при этом, пользователь может и не знать об этих различиях, поскольку внешние проявления в поведении таких ОС могут быть неразличимы.

Достигается это специальной архитектурой ядра ОС, в которой:

•стандартизируется интерфейс (API) между режимами ядра и пользователя;

•выделяется программная прослойка между ядром ОС и аппаратным обеспечением ЭВМ, реализуемая с помощью модулей (драйверов), которые или статически компилируются с ядром или загружаются по мере необходимости.

Сдругой стороны, прежде чем ОС начнет функционировать, ее ядро должно быть загружено в память ЭВМ. Для этого служит специальное ПО, которое входит в состав самого компьютера и является его неотъемлемой частью, независимо от установленной ОС.

В данной теме, мы рассмотрим такое ПО, которое появилось с развитием средств микропроцессорной техники, позволившей заменить специальные аппаратные средства загрузки ОС на программные.

По традиции, изложение учебного материала будет дано для архитектуры процессора x86, модификации которого установлены в компьютерных классах кафедры АСУ и широко используются в переностных ЭВМ.

2.1 Архитектура х86

Чтобы выйти на должный уровень понимания, следует рассмотреть ряд вопросов, касающихся аппаратной части компьютеров. Традиционно, в качестве основной модели компьютера, рассматриваются изделия созданные на базе процессора x86.

x86 (Intel 80x86) — архитектура процессора с одноименным набором команд, которая впервые была реализованна в процессорах компании Intel и относится к серии ее процессоров ранних моделей — 80086, 80386 (i386), 80486 (i486).

На рисунке 2.1, показаны 16-битные регистры процессора 80086, обеспечивающие работу компьютера на 20-битной шине адреса:

•для выполнения арифметических и логических операций служат регистры общего назначения: AX, BX, CX и DX;

•индексные регистры служат для формирования массивов; для этих же целей служат указательные регистры;

34

•регистр состояния содержит биты, которые изменяются в процессе выполнения различных операций;

•сегментные регистры являются указателями на начало областей оперативной памяти (сегменты);

•указатель команды — смещение относительно начала сегмента команд, определяемого регистром CS.

Рисунок 2.1 - Регистры процессора 80086

В общем случае, для работы с регистрами процессора необходимо знать набор его команд, которые на практике пишутся на языке ассемблера.

Поскольку изучение ассемблера не входит в программу нашего обучения, то мы отметим основные качественные характеристики этого процессора:

•объем адресуемой памяти 1 Мбайт;

•работа в реальном режиме: защищенный режим работы отсутствует.