GeekOS操作系统实验报告

《GeekOS操作系统实验报告》 GeekOS操作系统实验旨在让学生深入理解和实践操作系统的基本概念和技术。这个实验报告详细介绍了GeekOS操作系统的研究与实现，它是一个小型的、用C语言编写的操作系统内核，适用于X86架构的PC平台。通过GeekOS，学生能够学习到操作系统的核心功能，如进程管理、内存管理和文件系统。 实验的第一个目标是让学生熟悉GeekOS的开发环境，包括编译、调试和运行流程。这涉及到了ELF文件格式的理解，因为ELF是GeekOS加载用户程序的关键。学生需要学习如何解析ELF文件，提取头部信息、程序头和段信息，以便于内核将程序加载到内存并执行。 在项目设计部分，实验分为三个阶段。第一阶段，学生需要搭建GeekOS的开发平台，并编写一个简单的内核进程，该进程接收键盘输入并在屏幕上显示，当接收到Ctrl+D时终止运行。这帮助学生理解进程的生命周期和键盘输入处理。 第二阶段，学生需深入理解ELF文件格式，修改`Parse_ELF_Executable()`函数，以解析ELF文件的各个组成部分。这是为了实现GeekOS对核心态用户程序的支持，这要求学生掌握GeekOS内核态到用户态的转换。 第三阶段，学生需要阅读和修改GeekOS源代码，特别是与进程管理相关的部分。这包括实现`Spawn()`函数以创建用户进程，以及`Switch_To_User_Context()`函数来切换到用户上下文。同时，还需完善`Destroy_User_Context()`和`Load_User_Program()`，以支持进程的销毁和加载。 通过这三个项目，学生不仅可以理解操作系统的启动过程、进程状态转换、调度算法，还能实际操作内存管理机制，如分段分页，以及基本的文件系统操作。这样的实践让理论知识与实际技能相结合，对于提升学生的操作系统理论素养和动手能力具有重要意义。 GeekOS操作系统实验是一个全面而深入的学习平台，它涵盖了操作系统设计的多个重要方面，包括系统启动、进程管理、内存分配和文件系统。通过实际操作，学生能够更好地掌握这些概念，为未来在计算机科学领域的工作打下坚实的基础。