操作系统实验一到实验九合集(哈工大李治军)

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操作系统实验

作者寄语

操作系统实验的学习是一个循序渐进的过程，初次看linux-0.11中的代码，看着满屏的汇编语言，确实头疼。但通过学习赵炯博士的Linux内核0.11完全注释，结合着王爽老师的汇编语言一书，我逐渐理解每段汇编语言的含义和作用。本文主要是通过对哈工大李治军配套实验的实现，着重解释每一段的汇编代码，使读者对实验的整体脉络有一个初步的认识，不再因为畏惧汇编而不放弃实验。本文只是抛砖引玉，希望读者可以深入研究我下文提供的参考资料，做到理论与实践兼具。

参考资料

• 视频:操作系统
• 书籍:现代操作系统
• 实验:操作系统原理与实践
• 书籍:王道操作系统
• 书籍:Linux内核完全注释
• 书籍:汇编语言(第3版) 王爽著

目录

文章目录

• 操作系统实验
• • 作者寄语
  • 参考资料
  • 目录
  • 实验一 熟悉实验环境
  • 实验二 操作系统的引导
  • • 汇编知识
    • • int 0x10
      • int 0x13
      • int 0x15
      • int 0x41
      • CF
      • jnc
      • jl
      • lds
      • DF标志和串传送指令
      • call
      • ret
    • 改写bootsect.s
    • bootsect.s读入setup.s
    • setup.s获取基本硬件参数
    • 天道酬勤
  • 实验三 系统调用
  • • 提醒
    • 实验目的
    • 应用程序如何调用系统调用
    • 从“int 0x80”进入内核函数
    • 实现 sys_iam() 和 sys_whoami()
    • 按照上述逻辑修改相应文件
    • 修改 Makefile
    • • （1）第一处
      • （2）第二处
    • 编写测试程序
    • 天道酬勤
  • 实验四 进程运行轨迹的跟踪与统计
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • 编写process.c文件
    • • 提示
      • 文件主要作用
      • 关键函数解释
      • • fork()
        • struct tms 结构体
        • 数据类型 clock_t
      • 代码实现
      • 答疑
    • 尽早打开log文件
    • • 小结
    • 编写fprintk()函数
    • jiffies，滴答
    • 寻找状态切换点
    • • 例子 1：记录一个进程生命期的开始
      • 例子 2：记录进入睡眠态的时间
      • 修改fork.c文件
      • 修改sched.c文件
      • • 修改schedule函数
        • 修改sys_pause函数
        • 修改sleep_on函数
        • 修改interruptible_sleep_on函数
        • 修改wake_up函数
      • 修改exit.c文件
      • 小结
    • 编译
    • 编译运行process.c
    • process.log自动化分析
    • 修改时间片
    • 问题回答
    • • 问题1：单进程编程和多进程编程的区别？
      • 问题2：仅针对样本程序建立的进程，在修改时间片前后，log 文件的统计结果都是什么样？结合你的修改分析一下为什么会这样变化，或者为什么没变化？
    • 警示
    • 天道酬勤
  • 实验五 基于内核栈切换的进程切换
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • TSS 切换
    • 本次实验的内容
    • 正式修改代码前小结
    • schedule 与 switch_to
    • 实现 switch_to
    • 修改fork()系统调用
    • 编译运行
    • 天道酬勤
  • 实验六 信号量的实现和应用
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • • 用信号量解决生产者—消费者问题
      • 实现信号量
    • 什么是信号量？
    • 思路
    • 用户程序 pc.c
    • • 知识点
      • 信号量作用
      • 代码展示
    • 修改内核
    • • 编写 sem.h
      • 编写 sem.c
      • 添加系统调用号
      • 改写系统调用数
      • 添加系统调用的定义
      • 修改工程文件的编译规则
      • Debug
    • 挂载文件
    • 测试
    • 天道酬勤
  • 实验七 地址映射与共享
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • • 1 跟踪地址翻译过程
      • 2 基于共享内存的生产者—消费者程序
      • 3 共享内存的实现
    • 创建test.c
    • 跟踪地址翻译过程
    • • 1.准备
      • 2.暂停
      • 3.段表
      • 4.段描述符
      • 5.段基址和线性地址
      • 6.页表
      • 7.物理地址
    • 添加系统调用号
    • 添加系统调用的定义
    • 改写系统调用数
    • 编写 shm.c
    • 修改工程文件的编译规则
    • 编写消费者和生产者程序
    • • 编写producer.c
      • 编写consumer.c
    • 运行验证
    • 天道酬勤
  • 实验八 终端设备的控制
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • 实验思路
    • • 键盘中断初始化
      • 键盘中断发生
      • 字符输出流程
    • 添加`F12`功能键盘处理
    • 添加字符`*`显示处理
    • 编译运行
    • 实验问题
    • 天道酬勤
  • 实验九 proc文件系统的实现
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • procfs介绍
    • 增加新文件类型
    • 让 `mknod()` 支持新的文件类型
    • `procfs` 的初始化工作
    • 让 `proc` 文件可读
    • 实现 `proc_read` 函数
    • 编译运行
    • 天道酬勤
  • 终章

实验一 熟悉实验环境

只是熟悉实验环境&

操作系统实验

作者寄语

操作系统实验的学习是一个循序渐进的过程，初次看linux-0.11中的代码，看着满屏的汇编语言，确实头疼。但通过学习赵炯博士的Linux内核0.11完全注释，结合着王爽老师的汇编语言一书，我逐渐理解每段汇编语言的含义和作用。本文主要是通过对哈工大李治军配套实验的实现，着重解释每一段的汇编代码，使读者对实验的整体脉络有一个初步的认识，不再因为畏惧汇编而不放弃实验。本文只是抛砖引玉，希望读者可以深入研究我下文提供的参考资料，做到理论与实践兼具。

参考资料

• 视频:操作系统
• 书籍:现代操作系统
• 实验:操作系统原理与实践
• 书籍:王道操作系统
• 书籍:Linux内核完全注释
• 书籍:汇编语言(第3版) 王爽著

目录

文章目录

• 操作系统实验
• • 作者寄语
  • 参考资料
  • 目录
  • 实验一 熟悉实验环境
  • 实验二 操作系统的引导
  • • 汇编知识
    • • int 0x10
      • int 0x13
      • int 0x15
      • int 0x41
      • CF
      • jnc
      • jl
      • lds
      • DF标志和串传送指令
      • call
      • ret
    • 改写bootsect.s
    • bootsect.s读入setup.s
    • setup.s获取基本硬件参数
    • 天道酬勤
  • 实验三 系统调用
  • • 提醒
    • 实验目的
    • 应用程序如何调用系统调用
    • 从“int 0x80”进入内核函数
    • 实现 sys_iam() 和 sys_whoami()
    • 按照上述逻辑修改相应文件
    • 修改 Makefile
    • • （1）第一处
      • （2）第二处
    • 编写测试程序
    • 天道酬勤
  • 实验四 进程运行轨迹的跟踪与统计
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • 编写process.c文件
    • • 提示
      • 文件主要作用
      • 关键函数解释
      • • fork()
        • struct tms 结构体
        • 数据类型 clock_t
      • 代码实现
      • 答疑
    • 尽早打开log文件
    • • 小结
    • 编写fprintk()函数
    • jiffies，滴答
    • 寻找状态切换点
    • • 例子 1：记录一个进程生命期的开始
      • 例子 2：记录进入睡眠态的时间
      • 修改fork.c文件
      • 修改sched.c文件
      • • 修改schedule函数
        • 修改sys_pause函数
        • 修改sleep_on函数
        • 修改interruptible_sleep_on函数
        • 修改wake_up函数
      • 修改exit.c文件
      • 小结
    • 编译
    • 编译运行process.c
    • process.log自动化分析
    • 修改时间片
    • 问题回答
    • • 问题1：单进程编程和多进程编程的区别？
      • 问题2：仅针对样本程序建立的进程，在修改时间片前后，log 文件的统计结果都是什么样？结合你的修改分析一下为什么会这样变化，或者为什么没变化？
    • 警示
    • 天道酬勤
  • 实验五 基于内核栈切换的进程切换
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • TSS 切换
    • 本次实验的内容
    • 正式修改代码前小结
    • schedule 与 switch_to
    • 实现 switch_to
    • 修改fork()系统调用
    • 编译运行
    • 天道酬勤
  • 实验六 信号量的实现和应用
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • • 用信号量解决生产者—消费者问题
      • 实现信号量
    • 什么是信号量？
    • 思路
    • 用户程序 pc.c
    • • 知识点
      • 信号量作用
      • 代码展示
    • 修改内核
    • • 编写 sem.h
      • 编写 sem.c
      • 添加系统调用号
      • 改写系统调用数
      • 添加系统调用的定义
      • 修改工程文件的编译规则
      • Debug
    • 挂载文件
    • 测试
    • 天道酬勤
  • 实验七 地址映射与共享
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • • 1 跟踪地址翻译过程
      • 2 基于共享内存的生产者—消费者程序
      • 3 共享内存的实现
    • 创建test.c
    • 跟踪地址翻译过程
    • • 1.准备
      • 2.暂停
      • 3.段表
      • 4.段描述符
      • 5.段基址和线性地址
      • 6.页表
      • 7.物理地址
    • 添加系统调用号
    • 添加系统调用的定义
    • 改写系统调用数
    • 编写 shm.c
    • 修改工程文件的编译规则
    • 编写消费者和生产者程序
    • • 编写producer.c
      • 编写consumer.c
    • 运行验证
    • 天道酬勤
  • 实验八 终端设备的控制
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • 实验思路
    • • 键盘中断初始化
      • 键盘中断发生
      • 字符输出流程
    • 添加`F12`功能键盘处理
    • 添加字符`*`显示处理
    • 编译运行
    • 实验问题
    • 天道酬勤
  • 实验九 proc文件系统的实现
  • • 实验目的
    • 实验内容
    • procfs介绍
    • 增加新文件类型
    • 让 `mknod()` 支持新的文件类型
    • `procfs` 的初始化工作
    • 让 `proc` 文件可读
    • 实现 `proc_read` 函数
    • 编译运行
    • 天道酬勤
  • 终章

实验一 熟悉实验环境

只是熟悉实验环境&

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