OS course design

オペレーティングシステムのコース設定

実験1：Linuxシステムにシステム呼び出しを追加します

Linux 0.11システムファイルを変更することにより、簡単なシステム呼び出しを追加します

0。環境構成

ubuntu20.04.1仮想マシンでは、bochsを使用してLinux0.11コンパイルされた画像ファイルを実行してLinux0.11をコンパイルするには32ビットGCC環境が必要であり、シンプルで実行可能な環境構成リンクが添付されています。

1。プログラム関数

Linux 0.11システムファイル（Bochsで実行）を変更することにより、実装は簡単なシステム呼び出しを追加することです。これがコールnameout.c出力です。「こんにちは、私はlwhです」

2。デザインのアイデア

プログラムnameout.cをユーザーレベルで記述し、ウィンドウを開き、Syscallマクロを介してシステム関数を呼び出し、sys_nameoutシステム関数を呼び出します。 name.cのファイル形式でlinux0.11システムカーネルに保存されている関数sys_nameoutを書き込みます。 sys_nameoutは、printk（）を呼び出して印刷を完了します。 makefileファイルを変更して、追加するカーネル/who.cをコンパイルして他のLinuxコードにリンクできるようにします。

詳細な手順：IAMおよびWhoamiシステムの呼び出し番号（_NR_XXXXXX）のマクロ定義を追加

ファイルパス：/linux-0.11/** include/unistd.h **

システムコールファイルパスの総数を変更するパス：/linux-0.11/**Kernel/system_call.s **

新しく追加されたシステムコールにシステムコール名を追加し、システムコールテーブルファイルパスを維持します。

新しく追加されたシステム呼び出しのコード実装を書き込み、ファイルname.cを作成します。

name.cでprintk（ "hello、im lwh"）を書き込みます

MakeFileを変更します

追加するカーネル/who.cを許可するには、コンパイルして他のLinuxコードにリンクできます。MakeFileファイルを変更する必要があります

ファイルパス：/linux-0.11/kernel/makefile

テストプログラムの作成

これまでのところ、カーネルで変更する必要がある部品が完了しています。次に、新しく追加されたシステム呼び出しがlinux-0.11カーネルにコンパイルされているかどうかを確認するために、テストプログラムを作成する必要があります。

ファイルパス：/slab/namein.c/oslab/nameout.c

/ * nameout.c */

#defineライブラリ

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <asm/segment.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <stdio.h>

_syscall2（int、nameout、char *、name、unsigned int、size）;

int main（int argc、char *argv []）

{

char username [64] = {0};

/ Calling System call nameout（） /

nameout（username、24）;

printf（ "％s n"、username）;

0を返します。

}

マウントメソッドを使用してホストと仮想マシンオペレーティングシステム間のファイル共有を実現するには、 oslabディレクトリで次のコマンドを実行して、HDCディレクトリを仮想マシンオペレーティングシステムにマウントします

Linuxカーネルファイルパス： /oslab /linuxをコンパイルします

ターミナルでMakeコマンドを実行します

成功します

Bochs仮想マシンファイルパス： / OSLAB /ターミナルを実行して実行コマンドを実行する

仮想マシンにLinux-0.11：/usr/include/unistd.hの新しいコール番号ファイルパスを追加します（取り付け後にグラフィカルインターフェイスで変更することもできます）

（仮想マシンで変更された場合） （取り付け後にホストのグラフィカルインターフェイスで変更された場合）

GCC Runはケーステキストを正常に出力します

3。プログラムの操作ステータスとスクリーンショット

実験2：ディスクスケジューリングアルゴリズム

ディスクスケジューリングは、FIFO（First Come First Service）、SSTF（最短のSeek Priority）、およびスキャン（エレベータースケジューリングアルゴリズム）を使用して実行されます。

スケジューリングの順序を表示し、移動トラックの平均数を計算します

実験3：Linuxシステムファイル呼び出しインターフェイス

ファイルシステム呼び出しを使用してファイルツールFiletoolsを作成して、次の機能を持つようにします。

新しいファイルを作成し、ファイルの書き込み、ファイルの読み取り、ファイルアクセス許可の変更、現在のファイル許可を表示し、終了します

実験4：プロセス管理

パイプラインを使用して、親と子のプロセス間のプロセスコミュニケーションを実装する

実験5：リクエストページネーションシステムの順列アルゴリズム

320の命令シーケンスを生成します

命令シーケンスをページアドレスストリームに変換します

ファーストインファースト（FIFO）ページ順列アルゴリズム、最新および最も長期にわたるページ順列アルゴリズム、および異なるメモリページブロックの下での最適（最適）ページ順列アルゴリズムのヒットレートを計算します

実験6：プロセス通信

パイプラインを使用して、親と子のプロセス間のプロセスコミュニケーションを実装する

メッセージバッファキューを使用して、クライアントとサーバーのプロセス間の通信を有効にします

共有ストレージを使用して、2つのプロセス間のプロセス通信を実現する