课程设计项目.ppt

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 一、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。 Linux ELF = Executable and Linkable Format，可执行连接格式，是UNIX系统实验室（USL）作为应用程序二进制接口（Application Binary Interface，ABI）而开发和发布的。扩展名为elf。 二、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。 三、项目设计提示 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 4、Spawn_Program函数的功能 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。 5、Parse_ELF_Excutable函数 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 一、项目设计目的 扩充GeekOS操作系统内核，使得系统能够支持用户级进程的动态创建和执行。 二、项目2要求用户对以下几个文件进行修改： 1）“src/GeekOS/user.c”文件中的函数Spawn（），其功能是生成一个新的用户级进程； 2）“src/GeekOS/user.c”文件中的函数Switch_To_User_Context（），调度程序在执行一个新的进程前调用该函数以切换用户地址空间； 3）“src/GeekOS/elf.c”文件中的函数Parse_ELF_Executable（）。该函数的实现要求和项目1相同。 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