geekos操作系统的研究与实现.doc

操作系统课程设计说明书 题 目：GeekOS操作系统的研究与实现 系 别： 计算机科学与工程学院 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 1 GeekOS概述 3 1．1GeekOS系统源代码结构 3 2 实验环境 5 3 项目实现 5 3．1 project0 5 3.11项目设计目的 5 3.12项目设计要求 5 3.13项目设计原理 5 3.13项目具体实现 6 3.14调试运行结果 7 3．2 project1 8 3.21项目设计目的 8 3.22项目设计要求 8 3.23项目设计原理 9 3.23项目具体实现 10 3.24调试运行结果 11 3．3 project2 12 3.31项目设计目的 12 3.32项目设计要求 12 3.33项目设计原理 13 3.23项目具体实现 15 3.24调试运行结果 25 4 遇到问题及解决方法 26 5 学习总结 27 参考文献 27 1 GeekOS概述 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，是一个用C语言开发的操作系统。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 1．1GeekOS系统源代码结构 GeekOS操作系统源文件geekos-0.3.0.zip可以从 下载。解压后的GeekOS目录结构如图1-3所示: 在doc目录下文件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, Project1, Project2, Project3, Project4, Project5, Project6。每个项目的文件结构都类似，以Project0为例，结构如图1-4所示： 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inculde文件夹中有geekOS和libc两个子目录，在geekOS子目录中有kthread.h,keyboard.h等头文件，在libc中包含有geekOS支持的C语言标准函数string.H头文件。在scripts文件夹是项目编译时要用到的一些脚本文件。Src文件夹中存放系统内核源代码，用户修改geekOS系统时要修改的源代码如main.c都位于这个目录中。在User子目录中一般是用来存放用户的测试文件，在tools子目录中的代码是用来建立PFAT测试文件系统的。 2 实验环境 （1）硬件环境：本次课设是在虚拟机上安装Linux进行开发调试，具体安装使用方法如下： <1>、安装linux虚拟机 本次课设的虚拟机是运行在oracle VM Virtualbox上的，下载Linux镜像文件后，即可按提示即可安装。 <2>、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。 GeekOS的使用：打开linux虚拟机，直接解压GeekOS压缩包就可使用， 无需安装。 <3>、Bochs安装和使用：在Linux系统中需先解压软件包，然后再配置编译生成系统文件。 （2）软件环境：标准C语言 3 项目实现 3．1 project0 3.11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。 3.12项目设计要求 （1）搭建GeekOS的编译和调试平台，掌握GeekO