21、操作系统：从基础到多元发展

操作系统：从基础到多元发展

1. 计算机启动与软件的重要性

当我们组装好一台看似完整的计算机，它拥有中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、键盘、视频显示器（其内存是 RAM 的一部分）和某种大容量存储设备。然而，当我们满怀期待地按下开机按钮，屏幕上却只显示出纯粹的随机乱码。这是因为半导体内存断电后会丢失内容，通电时会处于随机且不可预测的状态，微处理器会将这些随机字节当作机器码来执行，自然无法有什么有效产出。

实际上，我们缺少的是软件。以 Intel 8080 微处理器为例，它开机或复位后会从地址 0000h 开始执行机器码。在设计良好的计算机中，这个地址应包含 CPU 开机时执行的机器码指令。

2. 手动输入机器码程序

要将软件放入新设计的计算机，有一个方法是使用类似第 19 章提到的控制面板。这个控制面板有一个标有“Reset”的开关，它连接到 CPU 的复位输入。只要该开关开启，微处理器就不会工作；关闭开关后，微处理器会从地址 0000h 开始执行机器码。

使用这个控制面板的步骤如下：
1. 打开“Reset”开关，复位微处理器，停止其执行机器码。
2. 打开“Takeover”开关，接管地址总线和数据总线。
3. 使用标有 A0 到 A15 的开关指定一个 16 位的内存地址。
4. 标有 D0 到 D7 的灯泡会显示该内存地址的 8 位内容。
5. 若要向该地址写入新字节，在 D0 到 D7 开关上设置好字节，然后打开再关闭“Write”开关。
6. 完成向内存插入字节后，关闭“Takeover”开关和“Reset”开关，微处理器将执行程序。