操作系统实验-第二次实验报告.docx

操作系统第二次实验报告  目录 第一次实验遗漏的测试： 4 实验一 6 （1.1）认识保护模式 6 （1.2）保护模式的运行环境 7 实验二 ：GDT 9 实验三：LDT 12 实验四：调用门 13 实验五： 15 （5.1）进入ring3 15 (5.2) 调用门进入有特权级变换的转移 15 （5.3） 经由局部任务返回实模式（pmtest5.asm） 16 实验六：编写代码启动分页机制（pmtest6.asm） 17 实验七：显示内存信息（pmtest7.asm） 19 实验八：页表切换（pmtest8.asm） 20 实验九： 21 （9.1）编程操作8259A（pmtest9a.asm） 21 （9.2）实现一个中断（pmtest9b.asm） 22 (9.3) 修改IDT，新增函数处理中断（pmtest9c.asm） 23 (9.4) 时钟中断实验（pmtest9.asm） 24 实验分析 26 个人总结 26  一.实验目的： 1.熟悉保护模式 2.学习理解页式存储 3.学习理解中断与异常 4.理解保护模式下的I/O 二.实验内容 1.学习保护模式的运行环境 2.学习GDT、实模式到保护模式的转换 3.理解描述符的属性 4.学习LDT、特权级的概念 5.理解分页机制、PDE与PTE 6.理解中断与异常机制，实现一个中断 7.认识保护模式下的I/O，学习IOPL与I/O许可位图 三.实验环境 Windows10， ubuntu14.04.4 四.关键技术: 汇编语言入门 Nasm编译  五.设计与实验过程、测试过程与测试结果 第一次实验遗漏的测试： 经测试，我安装的bochs不支持dump_cpu指令，因此选用其他的指令查看寄存器情况。查看结果如下所示  实验一 本次实验分为9个实验，分别自下文介绍。 （1.1）认识保护模式 1. 按照书中所说输入下列代码以实现实模式到保护模式的转换，文件命名为pmtest1.asm，部分截图如下 2. 按照书中所说在pm.inc中定义宏，部分截图如下： 3.输入下列命令编译，再将第一次实验用过的软盘映像a.img和Bochs的配置文件bochsrc复制到当前文件夹，并将生成的二进制写入软盘映像： 4.测试结果如下图所示，屏幕右侧有一个红色的P打印出来。 （1.2）保护模式的运行环境 1.在Bochs的官网（/diskimages.html）上下载一个freedos-img.tar.gz，解压后将其中的a.img改名为freedos.img： 2.用bximage生成一个软盘映像（安装好bochs后附带的程序，直接bximage运行，按回车提示执行），生成名为pm.img的软盘镜像文件 3. 修改当前工作目录下的bochsrc，确保其中有以下三行： 4.启动bochs ,待FreeDos启动完毕后格式化B盘：format b:回车： 5.将上节的代码pmtest1.asm 中的org 07c00h 改为 org 100h，并重新编译，再将复制到pm.img上： 6.重新运行bochs ，A:/B: 切换到B盘，执行 ，得到下图所示结果，屏幕右侧打印出红色P 实验二 ：GDT 1.输入GDT、数据段和堆栈段部分代码如下 2.32位代码段，部分代码如下 3.初始化数据段描述符 4.保护模式到实模式 5.保护模式到实模式的准备工作 6.回到实模式 7.编译 8.挂载 9.运行,结果如下所示，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一串数字  实验三：LDT 1.LDT增加的代码内容:在GDT中增加一个描述符，与描述符对应的选择子，以及初始化代码 2.编译并运行 3. 运行,结果如下所示，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一个L 实验四：调用门 1.通过调用门转移的目标段： 2.上述代码段的描述符： 3.调用门： 4.编译 5. 运行,结果如下所示，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一个L和一个C。  实验五： （5.1）进入ring3 1.编译 2.运行,结果如下所示，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一个3。 (5.2) 调用门进入有特权级变换的转移 1.进入死循环（pmtest5b.asm）： 2.进入死循环之前增加调用门指令（pmtest5c.asm） 3.运行pmtest5c.om,结果如下所示，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一个3和一个C （5.3） 经由局部任务返回实模式（pmtest5.asm） 调试后运行，屏幕下方打印红色“in protect mode now”和一个3和一个C。 实验六：编写代码启动分页机制（pmtest6.asm