一个定制操作系统的工具包——oskit

《一个定制操作系统的工具包——oskit》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第1卷第2期2000年6月信息工程大学学报J0lmlalof蹦bnllationblgineeringUniVersi哆V01．1No．2Jun．2000一个定制操作系统的工具包——OSKIT姚远，赵荣彩(信息工程大学信息安全学院，河南郑州删2)摘要：一直以来，对操作系统的研究和开发总是缺少一个有力的工具。而O踯田正是为Os的研究和设计人员而开发的一个定制操作系统的工具包。利用O娜田可以方便的实现Os设计中各种繁琐的工作，如系统引导，内存管理，内核调试等等。另外本文还例举了OsKrI'在几个Os设计和在硬件基础上对编程语言的实现的研究项目。关键词：OSKⅡ；

2、操作系统；构件；接口；内核中图分类号：m16文献标识码：A1引言随着操作系统的功能不断扩充和复杂，设计和实现一个操作系统已经变得越来越困难。操作系统的编写人员不得不面对一些繁琐而费时的工作，例如编写用于引导新操作系统的引导程序，操作系统中的启动代码，各种设备的驱动程序，内核的调试程序等。这些工作大部分都是重复性劳动，因为在现有的操作系统中，这些工作都是大同小异的。OsKrll正是针对这些问题，为了满足操作系统设计人员的需要而开发的一套功能强大的工具包。2OSⅪT概述OsK玎是美国I丌AH大学在开展OS研究中形成的可重用OS工具包。oSKrI’通过oS构件与用户定制的

3、Cli蜘tOS共同形成目标OS。应用OsKⅡ的目的是通过可重用OS构件来缩短oS的开发周期，并降低OS开发与研究的费用。osKrI'重用了Mach，Unux，№BSD，NetBSD的大量代码。0沁r中的可重用0s构件以C库形式提供，其使用COM(C锄ponentObjectM0del)风格定义接口。接口通常由函数指针定义，如b伙io接口定义了文件系统和数据缓冲块的接口，fik接口定义了文件系统和C库的接口，用户通过COM接口来控制函数／组件库。OSKrr强调可分离性(sel瑚ability)，即使用OS．姗的某构件并不强迫你使用其他构件。可分离性的实现分为可重载函数

4、和动态连接方式。对可重载函数我们举例来说明：例如系统调用fdev瑚唧a110c为所有驱动程序所使用，缺省情况下转入到osK玎提供的物理内存分配函数，但ClientoS可重载该函数定制内存分配方式，使ClientOS可以在需要时实现不同的对内存分配的控制。对动态连接方式我们可以用文件系统构件和块设备构件之间的关系来说明。在OsKⅡ中，即使文件系统构件的实现需要块设备构件的底层支持，文件系统构件和块设备构件在连接时也并没有相互依赖性，而是CliemOs在对块设备构件进行初始化时产生一个可对该块设备构件进行控制的接口，对文件系统构件进行初始化时将块设备构件的接口指针传递给

5、文件系统。通过这种方式，clien—tOS在运行时可对任意的文件系统和任意的设备驱动进行绑定，而它们之间是相互独立的。3用OSⅪT来完成操作系统的设计一个完整的OS核心应包括以下几部分：内核部分(kemel)，其中包括内存管理和线程调度；设备驱动管理(device商ver)；网络管理；文件系统管理，其中包括C库的管理，还有图形界面接口(GUI)部分。0SKrr正是从这几方面来实现0S的设计。收稿日期：1999—05—15作者简介：姚远(19r72一)，男，河南郑州人，信息工程大学硕士研究生，主要研究方向为计算机网络。万方数据34信息工程大学学报2∞0年下面从系统引导

6、，文件系统与内存管理的实现几个方面来说明OsKrr对OS的设计与实现。3．1系统引导在操作系统的设计中，系统的引导部分是必不可少的。一个新的OS往往需要自己独有的系统引导程序。除此之外对不同的引导方式也需要有不同的程序，例如从硬盘本身来进行引导，或者通过软盘进行引导，或者从现有的操作系统(如MSDOS)下进行引导，还可以通过网络进行引导。而系统引导实际也包括两部分：一部分是引导程序本身(b00tload—er)部分，另一部分在oS核心里。于是在咖的开发过程中提出了多重引导(Multi胁)标准。Muhiboot是引导程序和32位OS之间的标准，它解决了OS和引导程序间

7、不匹配问题，使任何具有Multiboot标准的OS可被任何具有Multib00t标准的引导程序加载。Multiboot规定0S核心构成中除OS内核外，还可有诸如设备驱动程序，辅助的文件系统等等动态引导模块(B00tModule)。以下介绍在OS姗环境下，OS核心映象的生成和访问方法：首先，在UNⅨ系统中，OSKⅡ的核心映象一般是ELF格式，也可以是a．out格式。在编译核心映象时，要把OSKrI’中的删1‰t．o作为第一个目标文件进行链接，这样在由Multiboot标准的引导程序引导oS核心映象时，Multiht．o就被加载到OS核心的正文区的开始部分，这样就可