3. 硬件视角的操作系统

背景回顾：我们已经知道，程序可以用状态机表示，而编译器实现了 “高级语言状态机” 到 “机器指令状态机” 的翻译。但我们的程序乃至操作系统，要想运行在计算机硬件上，还有一些 “我们不知道的约定”。

本讲内容：计算机系统的状态机模型；回答以下问题：

• 什么是计算机 (硬件) 系统？
• 计算机硬件和程序员之间是如何约定的？
• 听说操作系统也是程序。那到底是鸡生蛋还是蛋生鸡？

3.1 计算机系统的状态机模型

3.2 固件：接管计算机系统的第一个程序

3.3 从固件到操作系统

Take-away Messages

计算机系统是严格的数学对象：没有魔法；计算机系统的一切行为都是可观测、可理解的。

• 处理器是无情的执行指令的机器。
• 处理器会规定好 Reset 后的行为。
• Reset 后 Firmware 开始运行，再加载操作系统。
• 厂商逐渐形成了达成共识的 Firmware Specification (IBM PC “兼容机”、UEFI、……)。