2011操作系统课程设计.ppt

教学操作系统教学操作系统有两大类,一类是针对RISC结构MIPS处理器的,另外一类是针对CISC结构的theIntelIA-32(orx86)通用处理器的。这样分类是因为:处理器是操作系统运行的硬件环境中最重要的部分。第1章GeekOS教学操作系统概论一、针对RISC结构MIPS处理器的教学操作系统Nachos(pletelyHeuristicOperatingSystem)。是建立在软件模拟的虚拟机之上的教学操作系统,采用MIPSR2/3000的指令集,能模拟主存、中断、网络以及磁盘系统等所必须的硬件系统,美国加州大学伯克利分校多次采用该操作系统作为课程设计平台。OS/161是运行在与操作系统无关的system/161模拟器上的,操作系统代码是MIPS对应的机器代码。无论是Nachos还是OS/161,若学生使用Windows或Linux开发环境的话,都需要使用交叉编译器才能把代码编译成MIPS相应的机器代码。二、针对针对CISC结构的IntelIA-32(orx86)通用处理器的教学操作系统MINIX:(AST)于1987年开发的,。MINIX系统是免费的,可以从许多FTP上下载,MINIX是一个包括了虚拟内存管理、文件系统、设备驱动程序、网络和用户态程序等的比较完整的操作系统,由两万多行代码组成。对于教学有点过于庞大和复杂,而且由于它已经实现了操作系统的全部基本功能,没有留下合适的练****让学生自己完成GeekOS:是一个基于X86架构的PC机上运行的微操作系统内核,由美国马理兰大学的教师开发,是一个用C语言开发的操作系统,GeekOS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。学生可以在Linux或Unix环境下对其进行功能扩充,也可以在windows下使用Cygwin工具进行开发,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教师选择。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X86PC硬件平台。三、GeekOS系统源代码结构GeekOS操作系统源文件geekos-://。、GeekOS的设计项目项目0:项目0要求实现一个内核进程,功能是实现从键盘接收一个按键,并在屏幕上显示。主要是让学生熟悉GeekOS的编译、运行过程,了解计算机系统的启动原理。项目1:项目要求学生熟悉ELF文件格式,并编写代码对ELF文件进行分析,并将分析传送给加载器。主要让学生熟悉可执行链接文件(ELF文件)的结构,并学会加载和运行可执行文件。项目2:要求学生实现对用户态进程的支持。在项目2实现之前,GeekOS一直使用内核进程。对用户态进程执行的支持包括用户态进程结构的初始化、用户进程空间的初始化、用户进程切换和用户程序导入等。该项目中,存储分配依然使用分段分配方式。实现项目2后,用户就可以使用GeekOS提供的命令行解释器Shell运行一些命令来执行PFAT文件系统内的用户测试程序。项目3:要求学生改进GeekOS的调度程序,实现基于4级反馈队列的调度算法(初始GeekOS系统仅提供了FIFO进程调度算法),并实现信号量,支持进程间通信。GeekOS的设计项目项目4:要求学生实现分页虚存管理,以替代在项目1和项目2中采用的分段存储管理。实现分页虚存管理后。系统在内存不够的情况下就可以将部分页调到硬盘,以释放内存实现虚拟存储技术。项目5:要求实现GOSFS文件系统。由于GeekOS使用了虚拟文件系统,可以加载不同的文件系统,而系统默认加载的是PFAT只读文件系统。在这个项目中,需要实现一个多极目录的、可读写的文件系统。项目6:要求为文件系统增加访问控制列表,并使用匿名半双工管道实现进程间通信。GeekOS的设计项目一、GeekOS系统开发调试环境在Windows下使用Cygwin模拟Linux的开发环境;在PC机上直接安装Linux进行开发调试;在虚拟机上安装Linux进行开发调试;建议使用后两种环境进行项目开发,会减少许多不必要的困难,。第2章课程设计环境