《30天自制操作系统》读书摘录
目前为止，我一共买了2本电子书，第一本是在Ireader上花了2块钱买的《高效能人士的7个习惯》（虽然后面我又买了实体书，此书的书摘在这里）,第二本是春节在家花了49.99买的这本《30天自制操作系统》（不过是我哥帮我付的款，^_^）。
花了49.99快买本电子书，我其实还是很心疼的，虽然用的不是我的钱，但毕竟是个虚拟的物品，我也知道电子书逐渐替代实体书是个趋势，可是对于用惯了免费软件或者看惯了免费电子书的我来说，这确实是个需要时间来逐渐接受，逐渐养成的观念。
好了，下面进入正题。《30天自制操作系统》确实在30天之后（当然看完此书我并没有花30天）得到了一个具有一些功能的操作系统。如果你还有一台具有软驱的电脑，并且你手头也有软盘的话，那么还可以将30天后的操作系统刻录到软盘上，选择从软盘启动电脑，在真机上体验自己的劳动成果。我家虽然有台含有软驱的古董级电脑（其实也还好，04年买的），但是已经不工作好几年了，我只能在虚拟机上体验了一把自己的操作系统。
看完这本书，我觉得对我的操作系统知识倒是没有什么很大的提高，倒是让我对c中的指针有了更加清楚的认识，书中用汇编知识来解释了为什么c中会有指针这个东西，并且通过几个小程序演示了c中的指针和汇编程序中对地址进行操作的一些相似性，使得c指针变得易懂易用。此书涉及的操作系统知识并不全面，只是将书中开发自制操作系统时涉及的相关知识引入了进来，这一方面便于读者理解知识及其作用，另一方面也使得整本书的阅读不会变得晦涩难懂，并且有一个很好的主干骨推动知识往前移动，使读者有一个良好的阅读节奏。
下面是此书的一些摘录。
1
因为这些原因，我们只能靠开发应用程序用的C编译器想方设法编写出一个操作系统来。这实际上是在硬来，所以当中就会有很多不方便的地方。就比如说printf( “hello\n ”); 吧，这个函数总是出现在C语言教科书的第一章，但我们现在就连它也无法使用。为什么呢？因为printf这个函数是以操作系统提供的功能为前提编写的，而我们最开始的操作系统可是什么功能都没有。因此，如果我们硬要执行这个函数的话,CPU 会发生一般保护性异常，直接罢工。刚开始的时候不仅是printf，几乎所有的函数都无法使用。
2
软盘的原理也有异曲同工之妙，简单说来，就是把二进制的0 和1 转换为磁极的N 极和S 极而已，所以我们只用0和1就可以写出映像文件来。
3
boot 这个词本是长靴（boots）的单数形式。它与计算机的启动有什么关系呢？一般应该将启动称为start 的。实际上，boot 这个词是bootstrap的缩写，原指靴子上附带的便于拿取的靴带。但自从有了《吹牛大王历险记》（德国）这个故事以后，bootstrap 这个词就有了“自力更生完成任务”这种意思。
4
AX、CX、 DX 、 BX 这几个寄存器的排列顺序，它并不遵循名称的字母顺序。没错，其实这是按照机器语言中寄存器的编号顺序排列的
5
柱面在英文中是cylinder，原意是圆筒。磁盘的柱面，尽管高度非常低，但我们可以把它看成是一个套一个的同心圆筒，它正是因此得名的。
6
可能会有人想，既然已经做成了机器语言，那只要把它写进映像文件里就万事大吉了。但很遗憾，这还不行，事实上这也正是使用C语言的不便之处。目标文件是一种特殊的机器语言文件，必须与其他文件链接（link ）后才能变成真正可以执行的机器语言。链接是什么意思呢？实际上C语言的作者已经认识到，C语言有它的局限性，不可能只用C语言来编写所有的程序，所以其中有一部分必须用汇编来写，然后链接到C语言写的程序上。
7
C语言中，*（p + i ）还可以改写成p[i]这种形式，所以以上片段也可以写成这样：
p = (char *) 0xa0000; /*将地址赋值进去*/
for (i = 0; i <= 0xffff; i++) {
p[i] = i & 0x0f;或者i[p] = i & 0x0f
}
8
8“位”是一个字节，而1个字符是16个字节。
9
因此段上限只能使用20位。这样一来，段上限最大也只能指定到1MB为止。明明有4GB，却只能用其中的1MB，有种又回到了16位时代的错觉，太可悲了。在这里英特尔的叔叔们又想了一个办法，他们在段的属性里设了一个标志位，叫做Gbit。这个标志位是1的时候，limit的单位不解释成字节（byte），而解释成页（page）。页是什么呢？在电脑的CPU里，1页是指4KB。 这样一来，4KB × 1M = 4GB，所以可以指定4GB的段。总算能放心了。顺便说一句，Gbit的“G”，是“granularity”的缩写，是指单位的大小。
10
由于加入了哨兵，settime的状况就变了。4种情况中有2种情况是绝对不会发生的。（下面的第1种和第4种）
1 处于运行中的定时器只有这1个的情况（因为有哨兵，所以最少应该有2个）
2 插入最前面的情况
3 插入s和t之间的情况
4 插入最后的情况（哨兵总是在最后）
11
大家是不是很纳闷：“画面模式有新旧之分吗？”是的，实际上是有新旧之分的。就说显卡吧，每当有新显卡面世时，性能就会提高，反过来想，以前的显卡，声音性能差，颜色数又少，分辨率又低。刚开始的时候，电脑规格是以IBM公司为中心决定的，他们也规定了画面模式的相关规格。而且各家显卡公司也都迎合IBM的规格来制作显卡。可是过了一段时间，其他显卡公司的图像处理技术超越了IBM，在IBM制定规格前，就出现了具有各样画面模式的显卡。这造成了多家显卡公司的竞争，使得在各家公司之间，画面模式的设定方法和使用方法都各不相同。 这样的情况，我们这些普通程序员是难以应付的。显卡的种类太多，我们记不住那么多的设定方法，而且事实上，连参考资料都很难得到。这样一来，本应是高性能的显卡，却只能像老显卡一样，通过BIOS设定为320×200来使用。
有鉴于此，多家显卡公司经过协商，成立了VESA协会（Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会）。此后，这个协会制定了虽然不能说完全兼容、但几乎可以通用的设定方法，制作了专用的BIOS。这个追加的BIOS被称作“VESA BIOS extension”（VESA-BIOS扩展，简略为VBE）。利用它，就可以使用显卡的高分辨率功能了。
因此，切换到不使用VBE的画面模式时用“AH = 0；AL=画面模式号码；”，而切换到使用VBE的画面模式时用“AX = 0x4f02；BX = 画面模式号码；”。而这种必须使用VBE才能利用的画面模式就称作“新”画面模式。
VBE的画面模式号码如下。
0x101……640× 480× 8bit 彩色
0x103……800× 600× 8bit 彩色
0x105……1024× 768× 8bit 彩色
0x107……1280× 1024× 8bit 彩色
还有其他一些画面模式，因为现在不需要，我们就省略了。另外，在QEMU中不能指定最下面的0x107。实际指定的时候，要像在asmhead.nas中所做的那样，将以上的画面模式号码值加上0x4000，再赋值到BX中去。不这样做就不能顺利运行。
12
对了，如果你在汇编语言里用MOV EIP,0x1234这种写法是会出错的，还是不要尝试的好。在汇编语言中，应该使用JMP 0x1234来代替MOV EIP,0x1234
13
JMP指令分为两种，只改写EIP的称为near模式，同时改写EIP和CS的称为far模式
14
我们向TR寄存器存入3 * 8这个值，这是因为我们刚才把当前运行的任务定义为GDT的3号。TR寄存器以前没有提到过，它的作用是让CPU记住当前正在运行哪一个任务。当进行任务切换的时候，TR寄存器的值也会自动变化，它的名字也就是“task register”（任务寄存器）的缩写。我们每次给TR寄存器赋值的时候，必须把GDT的编号乘以8，因为英特尔公司就是这样规定的。
15
顺便说一下，换行符“\n”之所以用“n”，是因为它是“new line”的缩写。
16
栈异常的中断号为0x0c：可能大家会问，除此之外还有什么异常呢？我们在这里补充讲解一下吧。根据CPU说明书，从0x00到0x1f都是异常所使用的中断，因此，IRQ的中断号都是从0x20之后开始的。其他一些比较有用的异常有0x00号除零异常（当试图除以0时产生）和0x06号非法指令异常（当试图执行CPU无法理解的机器语言指令，例如当试图执行一段数据时，有可能会产生）等。
17
在Linux中有一个很有名的游戏叫做nethack，如果喜欢那个游戏的话，把“*”改成“@”说不定会更好哦（笑）。
18
GDT是“global （segment） descriptor table”的缩写，LDT则是“local （segment） descriptor table”的缩写。相对于global代表“全局”，local则代表“局部”的意思，即GDT中的段设置是供所有任务通用的，而LDT中的段设置则只对某个应用程序有效。
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Published
27 March 2013