GeekOS操作系统课程设计项目介绍.pptVIP

一、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。 二、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。;三、项目0的实现主要由以下步骤完成（在项目0的/src/geekos/main.c中完成）： 编写一个C语言函数，函数功能是：接收键盘输入的按键，并将键值在显示器显示出来，当输入ctrl+d就退出； 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，利用Setup_Kernel_Thread函数建立一个待运行的线程。 在Linux环境下编译系统得到GeekOS镜像文件。 编写一个相应的bochs配置文件。 在bochs中运行GeekOS系统显示结果。;第九章 设计项目1 ;1、ELF文件格式 ;2、内存中的可执行文件镜像 ;3、内核线程的建立流程;根据Exe_Format中的Exe_Segment结构提供的用户程序段信息，及用户进程堆栈大小计算用户进程所需的最大内存空间，即要分配给用户进程的内存空间； 为用户程序分配内存空间，并全部初始化为零，否则系统后面运行可能出错； 根据段信息将用户程序中的各段内容复制到分配的用户内存空间。 根据Exe_Segment提供的用户段信息初始化代码段、数据段以及堆栈段的段描述符和段选择子。 ;int Parse_ELF_Executable(char *exeFileData, ulong_t exeFileLength, struct Exe_Format *exeFormat) 参数：exeFileData——已装入内存的可执行文件所占用空间的起始地址 exeFileLength——可执行文件长度 exeFormat——保存分析得到的elf文件信息的结构体指针 根据ELF文件格式，用户可以从exeFileData指 向的内容中得到ELF文件头，继续分析可以得到 程序头，程序代码段等信息。;第十章 设计项目2 ; 4）“src/GeekOS/userseg.c”文件中主要是实现一些为实现对“src/GeekOS/user.c”中高层操作支持的函数。 Destroy_User_Context（）函数的功能是释放用户态进程占用的内存资源。 Load_User_Program（）函数的功能通过加载可执行文件镜像创建新进程的User_Context结构。 Copy_From_User（）和Copy_To_User（）函数的功能是在用户地址空间和内核地址空间之间复制数据，在分段存储器管理模式下，只要段有效，调用memcpy函数就可以实现这两个函数的功能。 Switch_To_Address_Space（）函数的功能是通过将进程的LDT装入到LDT寄存器来激活用户的地址空间；;5)“src/GeekOS/kthread.c”文件中的Start_User_Thread函数和Setup_User_Thread函数。 Setup_User_Thread（）函数的功能是为进程初始化内核堆栈，堆栈中是为进程首次进入用户态运行时设置处理器状态要使用的数据。 Start_User_Thread（）是一个高层操作，该函数使用User_Context对象开始一个新进程。 6）“src/GeekOS/kthread.c”文件中主要是实现用户程序要求内核进行服务的一些系统调用函数定义。要求用户实现的有Sys_Exit（）函数、Sys_PrintString（）函数、Sys_GetKey（）、Sys_SetAttr（）、Sys_GetCursor（）、Sys_PutCursor（）、Sys_Spawn（）函数、Sys_Wait（）函数和Sys_GetPID( )函数。 7）在main.c文件中改写生成第一个用户态进程的函数调用：Spawn_Init_Process(void) 。;1、 GeekOS进程状态及转换 ;GeekOS的内核进程对象 ;2、GeekOS的用户态进程 ;User_Context结构结构定义如下（在“include/geekos/user.h”中定义）：struct User_Context {#define NUM_USER_LDT_ENTRIES 3 struct Segment_Descriptor ldt[NUM_USER_LDT_ENTRIES]; // 用户LDT