操作系统课程设计---geekos操作系统的研究与实现

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1、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1GeekOS概述31．1GeekOS系统源代码结构32实验环境53项目实现53．1project053.11项目设计目的53.12项目设计要求53.13项目设计原理53.13项目具体实现63.14调试运行结果73．2project183.21项目设计目的83.22项目设计要求83.23项目设计原理93.23项目具体实现103.24调试运行结果113．3project2123.31项目设计目的123.32项目设计要求123.33项目设计原理133.23项目具体实现153.24调试运行结果254遇到问题及解

2、决方法265学习总结27参考文献271GeekOS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X86PC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

3、、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http://geekos.sourceforge.net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

4、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

5、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oracleVMVirtualbox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

6、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3．1project03.11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

7、：接受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。3.13项目设计原理项目要求从键盘输入，因此要用到键盘处理函数。GeekOS的键盘处理函数定义在keyboard.h与keyboard.c文件中。键盘的初始化是在Main函数中调用Init_Keyboard进行的，Init_Keyboard主要功能是设置初始状态下存放键盘扫描码的缓冲区，并为键盘中断设置处理函数。而键盘中断处