指令集和汇编语言的联系

Question

为何不同的操作系统可以在同一个cpu上运行，不同的操作系统是利用什么最本质的东西来编写的？利用指令集吗？指令集和汇编指令有联系吗？api和指令集有联系吗？麻烦详细解释一下!

Answer 1

1.现代操作系统绝大多数代码都是用C语言写的，只有少量直接和硬件打交道的代码是用汇编语言写的。把操作系统源代码转换成cpu对应的机器码（指令）那是编译器和汇编器的事。
2.至于你问“利用指令集吗？”，我就不懂了。你不运行指令，怎么操纵cpu呢？你运行的指令当然就是指令集里的指令了，否则cpu也不认识啊，是不是？
3.指令和汇编语言有什么联系那是汇编器的事情。汇编语言是一类编程语言，而cpu能执行的只有指令，汇编语言通过汇编器的编译能生成指令（机器码）。问这个问题和问“C语言和exe文件有联系吗”答案是一样的。当然，不同的汇编器规定的汇编语言的格式不同。就拿intel80x86来说，
cmp dword ptr [ebp-8],0(microsoft格式)和cmpl $0,-8[%ebp](Gnu格式)
两句就是按照不同的汇编器规定的格式写的，但是他们在对应的汇编器上生成的机器码(指令)是一样的。也许哪一天我做了一个汇编器，就又有了一种别的格式的汇编语言呢。
4.操作系统的API是操作系统提供给用户的编程接口，是操作系统的一部分，什么叫“和指令集有联系？”。我认为这个问题和2中所问的是同一个问题
以上是我的回答，不知有没有说清楚……

Answer 2

你的理解有问题，操作系统是运行在机器上面的。
机器不仅包括CPU还包括内存和只读存储器。

对于一般的机器，当你通电以后，CPU收到Reset信号。此后通过硬件连接，
CPU运行位于只读存储器中的BIOS，BIOS运行结束时寻找标志AA55（操作系统
标记）。所有的操作系统都使用相同的标志，这个标志的具体内容是在BIOS启动
的规范文档里面规定的。

操作系统在启动时的共同点就是那个AA55的标记，你只要有这个标记自己也可以写个简单的启动。

指令集是依附CPU的，一个CPU可以支持一个或者多个指令集。目前家用电脑都支持80386的指令集，所以操作系统的启动部分就是使用的80386的指令集。

API是运行在操作系统上的程序调用操作系统程序的接口，实际上就是一
些编号，基本上就是
调用Windows的XXXX号功能，参数是……
Windows里面有些API有文档和名称，有些没有。那些就可以有隐藏功能。

程序中调用API，最终会在内存中形成一个80386指令集中的JUMP指令。
具体过程需要你了解80386汇编

指令集 一般是说 CPU支持的指令以及编码（机器码）
比如 JUMP 有 EA / EB 等等。

汇编语言编译器会根据情况把JUMP翻译成EA/EB，而不必每次人都去输入那些
难懂的机器码。

所有的程序最终以机器码流的形式进入CPU被处理。

Answer 3

每个微处理器都有自己的指令系统。指令系统越丰富，它完成的功能也就越多。处理器通过指令控制硬件。操作系统的主要功能之一就是管理硬件资源，使用户能更方便的使用计算机而不用去管硬件的实现细节。