geekos project 2

在本项目"geekos project 2"中，我们聚焦于扩展GeekOS操作系统的核心功能，使其具备用户级进程的动态创建与执行能力。GeekOS是一款轻量级的、教学性质的操作系统，旨在帮助学生和爱好者理解操作系统的基本原理。在原始版本中，GeekOS可能仅支持内核级线程或者没有实现完整的进程模型。因此，这个项目的目的是引入用户进程的概念，这是操作系统中一个至关重要的组成部分。 我们要理解用户级进程和内核级线程的区别。用户进程是操作系统中独立的执行单元，它们运行在用户模式下，拥有自己的内存空间，并通过系统调用来请求操作系统服务。而内核级线程则运行在内核模式，可以直接访问硬件资源，调度更为灵活，但数量相对较少，因为管理成本较高。 在GeekOS项目2中，我们需要实现以下关键知识点： 1. **进程管理**：设计并实现一个进程管理器，用于创建、销毁、切换和调度进程。这包括进程控制块（PCB）的定义，用于存储进程的状态信息。 2. **内存管理**：为每个用户进程分配独立的地址空间，防止数据泄露和错误的内存访问。这可能涉及到虚拟内存的概念，如页表和页替换算法。 3. **系统调用接口**：创建一个安全的系统调用接口，让用户进程可以请求操作系统服务，例如创建新进程、终止进程、读写文件等。 4. **进程通信**：设计同步和互斥机制，如信号量、管程或条件变量，以便进程间能有效地协调资源访问。 5. **异常和中断处理**：当用户进程尝试执行非法操作（如访问无效内存）时，需要捕获异常并进行适当的响应，可能涉及进程的切换或终止。 6. **调度策略**：选择或设计一种合适的调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）或时间片轮转，以决定哪个进程应该获得CPU。 7. **文件系统支持**：为了让进程能够执行程序，需要在GeekOS中添加对文件系统的支持，包括打开、关闭和读取可执行文件。 8. **权限和保护**：实施权限模型，确保用户进程只能访问其被授权的资源，防止权限滥用。 9. **异常和错误处理**：建立一套完善的错误报告和处理机制，以确保系统在遇到问题时能够恢复稳定状态。 10. **测试和调试**：编写测试用例，确保新添加的功能正确无误，同时提供调试工具以方便开发者查找和修复问题。 在完成这些任务后，GeekOS将变得更加健壮且功能完备，能够支持多用户应用的并发执行，为用户提供更丰富的使用体验。这不仅提升了GeekOS的实用性，也有助于学习和理解操作系统设计的复杂性和重要性。在"project2"这个压缩包文件中，应该包含了实现这些功能的源代码、文档以及可能的测试案例，供开发者参考和学习。