1.为什么开始启动计算机的时候，执行的是bios**而不是操作系统自身的**？
计算机启动的时候，内存未初始化，cpu不能直接从外设运行操作系统，所以必须将操作系统加载至内存中，而这个工作最开始的部分，bios需要完成一些检测工作，和设置实模式下的中断向量表和服务程序，并将操作系统的引导扇区加载值0x7c00处，然后将跳转至0x7c00。这些就是由bios程序来实现的。所以计算机的启动最开始执行的是bios**。
2.为什么bios只加载了一个扇区，后续扇区却是由bootsect**加载？为什么bios没有直接把所有需要加载的扇区都加载？
对于bios来说，“约定”在接到启动操作系统的命令后，“定位识别”只从启动扇区把**加载到0x7c00这个位置。后续扇区则由bootsect**加载，这些**由编写系统的用户负责，与bios无关。这样构建的好处就是站在整个体系的高度，统一设计和统一安排，简单而有效。
bios和操作系统的开发都可以遵循这一约定，灵活地进行各自的设计。操作系统的开发也可以按照自己的意愿，内存的规划等等都很灵活。
3.为什么bios把bootsect加载到0x07c00，而不是0x00000？加载后又马上挪到0x90000处，是何道理？为什么不一次加载到位？
1）因为bios将从0x00000开始的1kb字节构建中断向量表，接着的256k字节内存空间构建了bios数据区，所以不能把bootsect加载到0x00000，0x07c00是bios设置的内存地址，不是bootsect能够决定的。
2）首先，在启动扇区中会有一些数据，将会被内核利用到。
其次，依据系统对内存的规划，内核终会将占用0x0000其中的空间，因此0x7c00可能被覆盖。将该扇区挪到0x90000，在中，获取一些硬件数据保存在0x90000-0x901ff处，可以对一些后面内核将要利用的数据集中保存和管理。
程序之间是怎么衔接的？给出**证据。
1）bootsect跳转到setup程序：jumpi 0 ,setupseg
这句**跳转到0x90200处，即setup程序加载的位置，cs:ip指向setup程序的第一条指令，意味着setup开始执行。
2）setup跳转到head程序，cpu工作模式首先转变为保护模式然后执行jumpi 0,8
0指的是段内偏移，8是保护模式下的段选择符：01000，其中两位表示内核特权级，第三位0代表gdt，1表示gdt表中中的内核**段，段基址为0x00000000,而head程序地址就在这里，意味着head程序开始执行。
程序的最后是jmpi 0,8 ，为什么这个8不能简单的当作阿拉伯数字8看待，究竟有什么内涵？
这里面的8要看作是二进制的1000，最后两位00表示内核特权级，第三位0表示gdt表，第四位1表示所选的表的1项来确定内核**段的段基址和段线长等信息。这样我们得到的**就是从段基址0x00000000偏移为0处开始执行，即head的开始位置。
6.保护模式在“保护”什么？它的“保护”体现在**？特权级的目的和意义是什么？分页有“保护”作用吗？
1）在gdt、ldt及idt中，均有自己的界限，特权级等属性，这是对描述符所描述的对象的保护。
2）在不同的特权级间访问的时候，系统会对cpl、rpl、dpl、iopl等进行检验，对不同层级的程序进行保护，还限制某些特殊指令的使用如lgdt、lidt、cli等。
3）分页机制中pde和pte中的r/w和u/s等，提供了页级保护。分页机制将线性地址与物理地址加以映射，提供了对物理地址的保护。
特权级目的：在于保护高特权的段，其中操作系统的内核处于最高的特权级。
特权级意义：在于保护模式中的特权级，对操作系统的“主奴机制”影响深远。
7.在setup程序里曾经设置过gdt，为什么在head程序中将其废弃，又重新设置了一个？为什么设置两次，而不是一次搞好？
原来的gdt位于setup中，将来此段内存会被缓冲区覆盖，所以必须将gdt设置所在位置。如果先将gdt设置在head所在区域，然后移动system模块，则gdt会被覆盖，如果先移动system在复制gdt，则对应的程序会被覆盖掉，必须重建gdt。若先移动system至0x0000再将gdt复制到0x5cb8-0x64b8处，虽然可以实现，但由于与连接时不在同一文件，setup无法直接获取head中的gdt的偏移量，需事先写入，这会使设计失去一般性，给程序编写带来很大不便。
8.进程0的task_struct在哪？具体内容是什么？
进程0的task_struct是操作系统设计者事先写好的，位于内核数据区，存储在user_task中（因为在进程0未激活之前，使用的是boot阶段的user_task）
static union task_union init_task =
具体内容如下：
包含了进程0的进程状态，进程0的ldt、进程0的tss等等。其中ldt设置了**段和堆栈段的基址和线长（640kb）。而tss则保存了各种寄存器的值，包括各个段选择符。
9.内核的线性地址空间是如何分页的？画出从0x000000开始的7个页（包括页目录表、页表所在页）的挂接关系图，就是页目录表的前四个页目录项、第一个个页表的前7个页表项指向什么位置？
给出**证据。
在setup_paging开始创建分页机制。将页目录表和4个页表放在物理内存的起始位置开始的5个页空间内容全部清零（每页4kb），然后设置页目录表的前4项，分别指向4个页表。然后开始从高地址向低地址方向填写4个页表，依次指向内存从高地址向低地址方向的各个页面。
即将第4个页表的最后一项（pg3+4092指向的位置）指向寻址范围的最后一个页面。即从0xfff000开始的4kb大小的内存空间。将第4个页表的倒数第二个页表项（pg3-4+4092）指向倒数第二个页面，即0xfff000-0x1000开始的4kb字节的内存空间。
中：setup_paging:
movl $1024*5, %ecx
xorl %eax,%eax
xorl %edi,%eax
xorl %edi,%edi
cld;rep;stosl
movl $pg0+7 pg
movl 10.在head程序执行结束的时候，在idt的前面有184个字节的head程序的剩余**，剩余了什么？为什么要剩余？
11.为什么不用call，而是用ret“调用”main函数？画出调用路线图，给出**证据。
12.用文字和图说明中断描述符表是如何初始化的，可以举例说明（比如：set_trap_gate(0,÷_error)），并给出**证据。
13.在ia-32中，有大约20多个指令是只能在0特权级下使用，其他的指令，比如cli，并没有这个约定。奇怪的是，在linux0.
11中，3特权级的进程**并不能使用cli指令，这是为什么？请解释并给出**证据。
14.进程0的task_struct在哪？具体内容是什么？给出**证据。
进程0的task_struct位于内核数据区，即task结构的第0项init_task。
struct task_struct* task[nr_tasks] =
具体内容：包含了进程0的进程状态、进程0的ldt、进程0的tss等等。其中ldt设置了**段和堆栈段的基址和限长（640kb），而tss则保存了各种寄存器的值，包括了各个段选择符。
具体值如下（课本p68）
15.在里。
#define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr) \
_asm__ movw %%dx,%%ax\t" \
"movw %0,%%dx\t" \
"movl %%eax,%1\t" \
"movl %%edx,%2" \
: "i" (short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8)))
"o" (char *)gate_addr)))
"o" (4+(char *)gate_addr)))
"d" (char *)addr)),a" (0x00080000))
#define set_intr_gate(n,addr) \
_set_gate(&idt[n],14,0,addr)
#define set_trap_gate(n,addr) \
_set_gate(&idt[n],15,0,addr)
#define set_system_gate(n,addr) \
_set_gate(&idt[n],15,3,addr)
这里中断门、陷阱门、系统调用都是通过_set_gate设置的，用的是同一个嵌入汇编**，比较明显的差别是dpl一个是3，另外两个是0，这是为什么？说明理由。p61
dpl表示的是特权级，0和3分别表示0特权级和3特权级。异常处理是由内核来完成，linux处于对内核的保护，不允许用户进程直接访问内核。但是有些情况下，用户进程又需要内核**的支持，因此就需要系统调用，它是用户进程与内核打交道的接口，是由用户进程直接调用的。
因此其在3特权级下。
16.进程0 fork进程1之前，为什么先调用move_to_user_mode()？用的是什么方法？解释其中的道理。
因为在linux-011中，除进程0之外，所有进程都是由一个已有进程在用户态下完成创建的，但是此时进程0还处于内核态，因此要调用move_to_user_mode()函数，模仿终端返回的方式，实现进程0的特权级从内核态转化成用户态，又因为在linux-0.11中转换特权级时采用中断和中断返回的方式，调用系统中断实现从3到0的特权级转换，中断返回时转换为3特权级。因此，进程0从0特权级到3特权级转换时采用的是模拟中断返回。
17.在linux操作系统中大量使用了中断、异常类的处理，究竟有什么好处？
操作系统高级教程 思考题
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