操作系统实验源码和报告.zip

# 说明文档 ## 基本思路 ### 睡眠 1. 对进程添加一个变量sleep，并且在sleep不等于0时，schedule()函数不分配时间片给这个进程。 ### 打印字符串 1. 调用disp_color_str()函数，并且定义color数组使得每一个进程对应的颜色不同。 2. 在kliba.asm里面对disp_color_str()函数添加esi、edi的进栈出栈，避免系统因为时钟中断而导致字符串打印不全。 ### PV操作 1. 当P的时候，信号量小于等于0时，表示没有可用资源，将进程放进队列等待，并且重新进行进程调度。 2. 当V的时候，信号量小于等于0时，表示仍有进程等待，将队列最开头的进程唤醒，并且重新进行进程调度。 ### 读者写者问题 1. 读者优先与写者优先时考虑的进程饿死问题，我将读者和写者的后面都加上睡眠时间，让读者在读完一轮之后，写者可以写，避免写者在读者优先时进程饿死，反之同理。 2. 读数据时，加入PV操作控制读的人数。 3. 修改schedule()函数使得读者优先与写者优先遍历进程的方向不一样。 ## 添加操作 ### 添加系统调用 1. 添加系统调用处理函数体 2. 在system.call中添加相应的用户调用函数体 3. 在proto.h中声明 4. 如果有参数，则要修改系统调用中的寄存器进栈出栈(kernel.asm) ### 添加进程 1. 添加进程体 2. 在task_table中增加一项(global.c) 3. 让nr_tasks加1(proc.h) 4. 定义任务堆栈(proc.h) 5. 修改stack_size_total (proc.h) ## 关键代码 ### main.c #### 读者代码 ```c PUBLIC void read(char* name){ // reader first while(1){ P(&rmutex); if(readcount == 0) P(&wmutex); readcount++; V(&rmutex); P(&max_read); read_file(name); V(&max_read); P(&rmutex); readcount--; if(readcount == 0) V(&wmutex); V(&rmutex); milli_delay(10 * TIME_SLICE); } // writer first /*while(1){ P(&z); P(&rmutex); P(&x); if(readcount >= max_read) { milli_delay(TIME_SLICE); } readcount++; if(readcount == 1) P(&wmutex); V(&x); V(&rmutex); V(&z); read_file(name); P(&x); readcount--; if(readcount == 0) V(&wmutex); V(&x); //process_sleep(TIME_SLICE); }*/ } ``` #### 写者代码 ```c PUBLIC void write(char* name){ // reader first while(1){ P(&wmutex); write_file(name); V(&wmutex); //process_sleep(TIME_SLICE); } // writer first /*while(1){ P(&y); writecount++; if(writecount == 1) P(&rmutex); V(&y); P(&wmutex); write_file(name); V(&wmutex); P(&y); writecount--; if(writecount == 0) V(&rmutex); V(&y); milli_delay(5 * TIME_SLICE); }*/ } ``` #### 每个时间片打印状态 ```c void TestF() { while(1){ if(rw == WRITE) { print_str("writer run.\n"); }else{ for(int i = 0; i < 3; i++){ if(readers[i] == TRUE){ char str[3]; str[0] = 'A' + i; str[1] = ' '; str[2] = '\0'; print_str(str); } } print_str("reader run.\n"); } milli_delay(TIME_SLICE); if(disp_pos >= 80 * 25 * 2) clean_screen(); } //write("F."); } ``` #### 进程等待与唤醒 ```c PUBLIC void wait(SEMAPHORE* s){ *(s->queue + s->length) = p_proc_ready - proc_table; p_proc_ready->wait = TRUE; s->length++; // disp_int(p_proc_ready - proc_table); } PUBLIC void wake_up(SEMAPHORE* s){ p_proc_ready = proc_table + s->queue[0]; p_proc_ready->wait = FALSE; for(int i = 0; i < s->length - 1; i++){ s->queue[i] = s->queue[i + 1]; } s->queue[s->length] = -1; s->length--; } ``` ### proc.c #### 系统调用：睡眠 ```c PUBLIC int sys_process_sleep(int milli_seconds) { p_proc_ready->sleep = milli_seconds; // disp_int(milli_seconds); return 0; } ``` #### 系统调用：打印字符串 ```c PUBLIC int sys_print_str(char* str) { int color = p_colors[p_proc_ready - proc_table]; disp_color_str(str, color); return 0; } ``` #### 系统调用：PV操作 ```c PUBLIC int sys_P(SEMAPHORE* s) { s->value--; if(s->value < 0) wait(s); schedule(); return 0; } PUBLIC int sys_V(SEMAPHORE* s) { s->value++; if(s->value <= 0) wake_up(s); schedule(); return 0; } ``` ### global.c #### 变量声明 ```c PUBLIC system_call sys_call_table[NR_SYS_CALL] = {sys_get_ticks, sys_process_sleep, sys_print_str, sys_P, sys_V}; PUBLIC int p_colors[NR_TASKS] = {0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6}; PUBLIC SEMAPHORE wmutex, rmutex, x, y, z, max_read; PUBLIC int readcount = 0; PUBLIC int writecount = 0; PUBLIC int rw = WRITE; PUBLIC int readers[3] = {FALSE, FALSE, FALSE}; ```