操作系统课设报告桂林电子科技大学.doc-资料库

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共26页

a984166c-b8a2-4945-9a53-1f0e4877ef11.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共26页

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸《操作系统》课程设计说明书题学专姓学目： GeekOS 操作系统的研究与实验院：计算机科学与工程学院信息安全业：名：号：指导教师：黄廷辉 2013 年 03 月 24 日

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸目录 1 GEEKOS 简介...........................................................................................................................................................1 1.1 GEEKOS 系统源代码结构 .................................................. 1 2 课程设计环境............................................................................................................................................................2 3 项目 0 的设计实现....................................................................................................................................................3 3.1 项目设计目的 ...........................................................3 3.2 项目设计要求 .......................................................... 3 3.3 项目实现原理 .......................................................... 3 3.4 项目实现过程 .......................................................... 3 3.5 运行结果 .............................................................. 5 4 项目 1 的设计实现.....................................................................................................................................................6 4.1 项目设计目的 ...........................................................6 4.2 项目设计要求 .......................................................... 6 4.3 项目实现原理 ...........................................................6 4.4 项目实现过程 ...........................................................8 4.5 运行结果 .............................................................. 9 5 项目 2 的设计实现..................................................................................................................................................10 5.1 项目设计目的 ..........................................................10 5.2 项目设计目的 ..........................................................10 5.3 项目实现原理 ..........................................................11 5.4 项目实现过程 ..........................................................13 5.5 运行结果 ..............................................................23 6 遇到问题及解决方法..............................................................................................................................................23 7 课程设计总结..........................................................................................................................................................24

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 1 页 1 GeekOS 简介 GeekOS 是一个基于 X86 架构的 PC 上运行的微操作系统内核，由美国马理兰大学的教师开发，主要用于操作系统课程设计，目的是使学生能够实际动手参与到一个操作系统的开发工作中。出于教学目的，这个系统内核设计简单，却又兼备实用性，它可以运行在真正的 X86 PC 硬件平台。作为一个课程设计平台,GeekOS 由一个基本的操作系统内核作为基础,提供了操作系统与硬件之间的所有必备接口,实现了系统引导,实模式到保护模式的转换,中断调用及异常处理,基于段式的内存管理,FIFO 进程调度算法以及内核进程,基本的输入输出 (键盘作为输入设备,显示器作为输出设备),以及一个用于存放用户程序的只读文件系统 PFAT。学生可以在 Linux 或 Unix 环境下对其进行功能扩充，且其针对进程、文件系统、存储管理等操作系统核心内容分别设计了 7 个难度逐渐增加的项目供学生选择。 1.1 GeekOS 系统源代码结构 GeekOS 操作系统源文件 geekos-0.3.0.zip 可以从 http://geekos.sourceforge.net 下载。图 1.1 GeekOS 系统主目录在 doc 目录里的文件 hacking.pdf 和 index.htm 是 GeekOS 系统的参考文档。Scripts 目录下有 startProject 和 removeEmptyConflicts 两个脚本文件。GeekOS 系统的源文件在 src 目录下，分为 7 个项目：Project0 到 Project7。在 build 文件夹中，包含系统编译后的可执行文件的文件、软盘镜像或是硬盘镜像、makefile 项目管理文件。在 include 文件夹中有 GeekOS 和 libc 两个子目录，在 GeekOS 子目录中有 kthread.h、keyboard.h 等文件。

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 2 页图 1.2 项目文件结构图 2 课程设计环境 1. 虚拟机软件：VMware Workstation 7.0。 2. 虚拟系统：linux 系统 CentOS 5.5。 3. NASM 汇编器。 4. GNU gcc 编译器。 5. GNU gdb 调试器。 6. Sourse Insight：程序编辑器和代码浏览器。 7. Bochs：GeekOS 运行于 Windows(或 Linux)下的 Bochs PC 模拟器，Bochs 是用 C++ 开发的可移植的 IA-32 (x86) PC 模拟器，它包括对 Intel x86 CPU 、通用 I/O 设备和可定制的 BIOS 的模拟,几乎可以运行在所有流行的平台上。在本次课设中使用的事 bochs 2.6。图 2.1 课设环境

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 3 页 3 项目 0 的设计实现 3.1 项目设计目的熟悉 GeekOS 的项目编译、调试和运行环境，掌握 GeekOS 运行工作过程。 3.2 项目设计要求 1.搭建 GeekOS 的编译和调试平台，掌握 GeekOS 的内核进程工作原理。 2.熟悉键盘操作函数，编程实现一个内核进程。该进程的功能是：接收键盘输入的字符并显示到屏幕上，当输入 ctrl+d 时，结束进程的运行。 3.3 项目实现原理项目 0 主要要求设计一个函数对键盘的中断进行响应。这主要通过使用 GeekOS 提供的键盘响应函数 Wait_Kernel_Thread 进行键盘中断的响应和返回键值。该函数首先检查键盘缓冲区是否有按键，如果有，就读取一个简码，如果此时键盘缓冲区没有键值，就将线程放入键盘事件等待队列。于是可分为两步完成： 1.编写函数 EchoCount，函输功能是：接受键盘输入的按键，并将键值显示在显示器，当输入 Ctrl+D 退出。 2.在 Main 函数体内调用 Start_Kernel_Thread 函数，将编写的函数地址传递给 startFunc，建立一个内核进程。 3.4 项目实现过程 1.添加代码（1）在 Main 函数中编写一个函数，函数功能是：接收键盘输入的按键，并将键值显示到显示器的函数，当输入 Ctrl+D 就退出。 void project0() {Print("To Exit hit Ctrl + d.\n"); Keycode keycode; while(1) { if( Read_Key(&keycode) ) {//读取键盘按键状态 if(!( (keycode KEY_RELEASE_FLAG)) ) & KEY_SPECIAL_FLAG) || (keycode & { //只处理非特殊按键的按下事件 int asciiCode = keycode & 0xff; //低 8 位为 Ascii 码 if( (keycode & KEY_CTRL_FLAG)==KEY_CTRL_FLAG && asciiCode=='d') {//按下 Ctrl 键 Print("\n---------BYE!--------\n"); Exit(1); }else{

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 4 页 Print("%c",(asciiCode=='\r') ? '\n' : keycode); } } } } }//放在 main 函数之前（2）在 Main 函数体内调用 Start_Kernel_Thread 函数，将步骤 1 编写的函数地址传递给参数 startFunc,建立一个内核级进程。 void Main(struct Boot_Info* bootInfo) { } //TODO("Start a kernel thread to echo pressed keys and print counts"); struct Kernel_Thread *thread; thread = Start_Kernel_Thread(&project0,0,PRIORITY_NORMAL,false); 2.编译 GeekOS 项目 project0 （1）shell>># cd /…/geekos-0.3.0/src/project0/build （2）shell>># make depend 生成 depend.mak 文件。图 3.1 make depend 执行过程（3）shell>># make 成功之后在 build 目录下生成 fd.img 文件。

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 5 页图 3.2 make 执行过程 3.配置启动 Bochs （1）创建 bochs 配置文件 shell>># gedit bochsrc （2）在编辑器中输入一下配置内容 gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0 romimage:file=$BXSHARE/BIOS-bochs-latest megs: 8 boot: a floppya:1_44=fd.img, status=inserted log: ./bochs.out （3）保存，直接退出 gedit 3.5 运行结果（1）启动 bochs shell>># bochs - bochsrc （2）选择 begin simulation （3）结果：

桂林电子科技大学综合设计说明书用纸第 6 页图 3.3 项目 0 运行结果 4 项目 1 的设计实现 4.1 项目设计目的熟悉 ELF 文件格式，了解 GeekOS 系统如何将 ELF 格式的可执行程序装入到内存，建立内核进程并运行的实现技术。 4.2 项目设计要求 1.修改/geekos/elf.c 文件：在函数 Parse_ELF_Executable( )中添加代码，分析 ELF 格式的可执行文件（包括分析得出 ELF 文件头、程序头，获取可执行文件长度，代码段、数据段等信息），并填充 Exe_Format 数据结构中的域值。 2.在 Linux 环境下编译系统得到 GeekOS 镜像文件。 3.编写一个相应的 bochs 配置文件。 4.在 bochs 中运行 GeekOS 系统显示结果。 4.3 项目实现原理 1.ELF 文件格式。连接程序视图 ELF 头部程序头部表（可选）节区 1 … 执行程序视图 ELF 头部程序头部表段 1

资料库

操作系统课设报告桂林电子科技大学.doc

相关推荐

操作系统

热门标签

最新资料