西电计算机操作系统课程设计pintos-pro3

合集下载

第2章-计算机操作系统(第三版)-汤小丹-西安电子科技大学出版社

S3
(a) 程序的顺序执行
(b) 三条语句的顺序执行
图 2-1 程序的顺序执行
第二章进程管理
2. 程序顺序执行时的特征
(1) 顺序性：理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行，即每一操作必须在上一个操作结束之后开始。
(2) 封闭性：程序是在封闭的环境下执行的，即程序运行时独占全机资源，资源的状态(除初始状态外)只有本程序才能改变它。程序一旦开始执行，其执行结果不受外界因素影响。
第二章进程管理
I1
I2
I3
I4
C1
C2
C3
C4
P1
P2
P3
P4
图2-3 并发执行时的前趋图
第二章进程管理在该例中存在下述前趋关系：
Ii→Ci，Ii→Ii+1，Ci→Pi，Ci→Ci+1，Pi→Pi+1
而Ii+1和Ci及Pi-1是重迭的，亦即在Pi-1和Ci以及Ii+1之间，可以并发执行。对于具有下述四条语句的程序段：
第二章进程管理
→={(Pi，Pj)|Pi must complete before Pj may start}，如果 (Pi，Pj)∈→，可写成Pi→Pj，称Pi是Pj的直接前趋，而称Pj是 Pi的直接后继。在前趋图中，把没有前趋的结点称为初始结点(Initial Node)，把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。此外，每个结点还具有一个重量(Weight)，用于表示该结点所含有的程序量或结点的执行时间。在图2-1(a)和21(b)中分别存在着这样的前趋关系：
(3) 可再现性：只要程序执行时的环境和初始条件相同，当程序重复执行时，不论它是从头到尾不停顿地执行，还是 “停停走走”地执行，都将获得相同的结果。

操作系统上机西电科大课程简介

《操作系统课程设计》
课程简介
主讲：黄伯虎
操作系统课程设计
目的
以Windows和Linux操作系统为例，通过学习、研究和实
验进一步理解操作基本概念和原理。
特点
比较深入操作系统底层有一定难度(但一定能完成) 只是开始
Xidian University
OS Curriculum Design
Xidian University
OS Curriculum Design
-3-
操作系统课程设计
提醒
按时提交报告一定自己完成
Xidian University
OS Curriculum De作系统课程设计
内容安排
共5项内容，10次上机，约40学时

实验1 ：导论、实验环境熟悉实验2 ：Windows进程/线程实验实验3 ：Windows内存管理实验实验4 ：Linux进程/线程实验实验5 ：Linux内存管理实验
考核方式
满分100
4个小实验报告(各15%) 1个大作业(40%)

操作系统课程设计pintos

操作系统课程设计pintos一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握操作系统的基本原理和概念，通过学习Pintos操作系统，使学生能够理解操作系统的核心机制，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统等。

在技能方面，学生应能够使用Pintos进行简单的操作系统设计和实现，提升编程能力和系统分析能力。

在情感态度价值观方面，学生应培养对计算机科学和操作系统的兴趣，增强解决实际问题的责任感和使命感。

二、教学内容教学内容将按照Pintos操作系统的结构和功能进行，包括：1. 操作系统的概述和基本概念；2. 进程管理，包括进程的创建、调度和同步；3. 内存管理，包括物理内存管理和虚拟内存管理；4. 文件系统，包括文件和目录的、文件系统的实现；5. 输入/输出系统，包括设备驱动程序和中断处理。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法，包括：1. 讲授法，用于讲解操作系统的原理和概念；2. 讨论法，用于讨论操作系统的实现和应用；3. 案例分析法，通过分析具体的操作系统案例，让学生理解操作系统的实际应用；4. 实验法，通过实验操作，让学生亲手实现操作系统的核心机制。

四、教学资源教学资源包括：1. Pintos操作系统的教材和相关参考书；2. 多媒体资料，包括操作系统的教学视频和PPT；3. 实验设备，包括计算机和相关的硬件设备。

这些教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。

五、教学评估教学评估将采用多种方式进行，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1. 平时表现，包括课堂参与、提问和讨论等，占总评的20%；2.作业，包括理论和实践作业，占总评的30%；3. 考试，包括期中考试和期末考试，占总评的50%。

考试内容将涵盖操作系统的原理、概念和实验操作。

六、教学安排教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。

本课程计划在一个学期内完成，每周安排2次课时，每次课时1小时。

【精品】第三版操作系统课后习题答案西安电子科技大学111

第三版操作系统课后习题答案西安电子科技大学第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标是什么？方便性,有效性，可扩充性和开放性。

2。

OS的作用可表现为哪几个方面?a。

OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b.OS作为计算机系统资源的管理者；c.OS实现了对计算机资源的抽象.7。

实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决?a。

关键问题:使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令,再将结果返回给用户。

b.解决方法：———-——对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；此外，还须为每个终端配置一个缓冲区,用来暂存用户键入的命令（或数据）。

—--——-对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。

12.试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。

a.分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前。

b。

实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的，因此实时系统的及时性要高于分时系统的及时性。

c.实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.13。

OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么？a。

并发性、共享性、虚拟性、异步性。

b。

其中最基本特征是并发和共享.（最重要的特征是并发性)18。

是什么原因使操作系统具有异步性特征？在多道程序环境下允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，进程的执行通常并非一气呵成，而是以走走停停的方式运行。

内存中的每个进程在何时执行,何时暂停,以怎样的速度向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成，都是不可预知的，因此导致作业完成的先后次序与进入内存的次序并不完全一致。

西电软院操作系统课程设计报告

西电软院操作系统课程设计报告姓名：教师：褚华目录实验说明重要提示实验1 系统调用实验2 内核模块实验3 文件系统实验4 设备管理实验说明1、实验做为学习的重要促进手段，是为了深化对理论的理解，锻炼实践动手能力。

2、实验同时也作为考核的手段。

3、实验内容会在课程进行中下达，并且会分次地、部分地被抽查。

4、课程结束时，要求把所有的实验整理成一个完整的电子文档并上交，做为最后成绩的评定依据。

5、如果有兴趣的合适的题目，也可自己选题目。

格式说明1、本文档文件名命名为“学号-姓名”，如“13071000_小王”。

2、留白部分不足的自己调整长度，也可加页（增加内容应在表格内）。

3、每次的实验报告都要在这个文件中（按照实验次序依次）增加，而不是每次一个新的word文件。

4、本文档保存为doc格式（请勿用Wordxx的docx格式）。

重要提示：1、实验正文建议使用小四号或五号宋体。

2、若附加图形，则请直接嵌入到实验手册相应位置。

3、各实验的源程序，请按实验分目录存放，如第一个实验的源程序存放在目录lab1下，第二个实验的源程序存放在目录lab2下等等，依次类推。

可互相讨论，但严禁抄袭网络或同学的实验结果。

实验编号1题目系统调用实验目的为Linux内核增加一个系统调用，并编写用户进程的程序来测试要求该系统调用能够完成以下功能：1、该系统调用有1个int型参数，返回值为int。

2、若参数为偶数，则输出自己学号后四位3、若参数为奇数，则输出自己学号的后五位实验内容1、系统调用的实现2、增加系统调用3、Linux内核的构建报告内容要求(1)实现方法和思路(2)测试及结果报告正文要给linux增加系统调用，可以用修改内核源码并重新编译的方法实现一：基本过程是1、在系统调用表文件中给要增加的一个系统调用的名字2、在系统调用号文件中给要新增的系统调用分配一个系统调用号3、增加系统调用声明4、添加系统调用的实现5、重新编译内核6、编写测试驱动函数，测试系统调用是否添加成功一：在系统调用表文件中增加系统调用的名字二：在系统调用号文件中给要新增的系统调用分配一个系统调用号三：增加系统调用声明四：添加系统调用的实现要为linux内核增加系统调用，首先必须要实现系统的内核调用也就是提供功能的一个函数根据题目要求，当给改系统调用传递int参数为奇数时输出自己学号的后五位，当系统调用接受的参数为偶数时，输出自己学号的后四位所以，系统调用的实现如下可以看到系统调用的实现同基本的C语言没多大差别，只是能使用的库不一样在linux内核中的代码不能使用标准C库，只能使用内核提供的库所以能调用的函数会有不同最后实现代码如下当参数num为偶数时输出2257也就是学号的后四位当参数为奇数时输出12257也就是学号的后四位可以看到输出函数式printk而不是printf，因为在内核中不能使用标准C函数五：编译内核六：测试系统调用测试驱动函数如下测试输出如下由于在系统调用实现时忘记在末尾加换行符了。

教材：《计算机操作系统(第三版)》汤小丹、汤子瀛等编西安电子科共59页

•内存中若干道程序交替地运行。 • 当运行的程序因I/O而暂停执行时，系统可调度另一道程序运行。 •保持了CPU处于忙碌状态。
第一章操作系统引论
用户程序监督程序
I/O 中断请求启动 I/O
I/O 操作
t1 t2
I/O 中断请求
I/O 完成结束中断
启动 I/ O
t3 t4
t5 t6
(3) 图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。
第一章操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者计算机系统资源分为四类：处理器、存储器、 I/O 设备以及信息(数据和程序)。 •处理机管理，用于分配和控制处理机； •存储器管理，主要负责内存的分配与回收； •I/O设备管理，负责I/O设备的分配与操纵； •文件管理，负责文件的存取、共享和保护。
是
源程序
有错吗？
否
运行目标程序
装配目标程序
图 1-3 单道批处理系统的处理流程
第一章操作系统引论
2. 单道批处理系统的特征单道批处理系统并非是现在人们所理解的OS。但比起人工操作方式的系统已有很大进步。
该系统的主要特征如下： (1) 自动性。 (2) 顺序性。 (3) 单道性。
程序 C
程序D I/O 请求
程序 D
调度程序
(b ) 四道程序运行情况
图 1-4 单道和多道程序运行情况
第一章操作系统引论
(2) 可提高内存和I/O设备利用率。 (3) 增加系统吞吐量。
第一章操作系统引论
2. 多道批处理系统的特征 (1) 多道性。 (2) (2) 无序性。 (3) (3) 调度性。（作业调度，进程调度）

西电计算机操作系统课程设计pintos-pro2

西安电子科技大学操作系统课程设计(2016年度)实验报告实验名称：Priority Scheduling 班级：姓名：学号：一、实验内容为Pintos建立优先级调度机制，并确保任何时刻CPU上运行的都是最高优先级线程。

二、分析及设计原始Pintos系统中对于线程的调度，没有考虑优先级问题，采用的是最为简单的FCFS策略。

而默认的优先级顺序为31，那么就可以在起始时得到一个优先级，并在执行过程中通过thread_set_priority( )函数修改优先级。

在新的线程创建后，可以加入一个比较函数，如果新的线程优先级高，则让出CPU，利用插入排序list_insert_ordered()函数将当前线程按优先级顺序插入到等待的队列中，如果当前优先级被降低，则让出CPU；如果优先级提高，则继续运行。

如果遇到因为信号量进程被阻塞时，则吧最高优先级的线程放入到队列中。

如果拥有线程的锁不满足当前的条件，则要释放掉锁，当满足了条件后，优先级最高的线程应该优先获得锁。

调用关系：三、详细实现1.在thread_create( )函数中添加比较函数2.修改init_thread（）函数，将ready-list采用插入排序的方式处理。

3.修改thread_yield ()函数，加入对ready队列的排序功能，实现插入排序。

4.修改thread_unblock()函数，如果唤醒的线程优先级顺序高，则当前程序放弃CPU。

5.修改thread_set_priority( )函数，如果锁的占用为空闲，或者新的线程的优先级要大于原来的优先级，则新的优先级赋给当前的进程，正在运行的让出CPU。

6.如果涉及多个线程等待信号量的问题，则当满足条件时，拥有最高优先级的线程应被优先唤醒进入ready-list。

修改sema_down()函数，加入插入排序的功能。

7.同6一样修改sema_up（）函数，对等待队列进行排序。

8.在cond_signal（）函数中修改，改为优先级队列9.添加比较函数cond_sema_cmp_priority（）四、实验结果通过实验，基本完成实验内容，结果如图：五、心得体会在实验中，能够通过亲自设计修改，让系统对线程进行不同的修改和占用CPU，通过设定优先级，使系统的处理效率更高，对pintos修改实现优先级调度机制，让系统总是让最高优先级的线程进行。

西电pintos 实验1

西安电子科技大学《操作系统课程设计》实验报告
thread.c：
2015 年度
四、实验结果
西安电子科技大学《操作系统课程设计》实验报告
2015 年度
五、心得体会本次实验是这次操作系统课程设计的第一次实验，通过这次实验，我学习了Linux操作
系统的一些基本操作，了解了Pintos操作系统，学会了如何更加高效的阅读代码，感觉收获很大。参考文献 [1]黄伯虎老师等，实验1 0.Alarm-Clock-代码修改指导手册，2013年10月。 [2]网上相关代码资料等。
如图所示：
该函数的功能是让调用它的线程睡眠一段时间（ticks），然后唤醒。事实上，Pintos 已经实现了该函数，只是使用的是“忙等待”的方法（见while循环）。我们的任务是重新实现timer_sleep()函数，避免“忙等待”发生，有多中策略，下面给出一种。二、分析及设计
1、首先，阅读相关的源代码文件，并了解其中关键的数据结构和函数的含义。比如：在xd/os/pintos/src/threads/目录下，有thread.h，thread.c文件，它们是有关线程初始化、阻塞、解除阻塞，线程调度等内容；xd/os/pintos/src/devices/目录下，有timer.h， timer.c文件，本实验要修改的time_sleep( )函数就在其中。同时还要注意定时器中断的处理过程。
2、thread.h中定义了一个结构体struct thread，这个结构体中用于存放线程的基本信息。
3、Pintos中线程的状态有四种，在thread.h函数中定义如图所示：
西安电子科技大学《操作系统课程设计》实验报告
2015 年度
4、系统的驱动力可由定时器中断函数，定时器中断频率在ti_tick()

Pintos-斯坦福大学操作系统Project详解-线程部分

前言：本实验来自斯坦福大学cs140课程，只限于教学用途，以下是他们对于Pintos 系统的介绍：Pintos is a simple operating system framework for the 80x86 architecture. It supports kernel threads, loading and running user programs, and a file system, but it implements all of these in a very simple way. In the Pintos projects, you and your project team will strengthen its support in all three of these areas. You will also add a virtual memory implementation.Pintos实验主要分成四部分，如下所示：∙实验一：Thread∙实验二：User Programs∙实验三：Virtual Memory∙实验四：File System实验原理：通过bochs 加载pintos 操作系统，该操作系统会根据pintos 的实现打印运行结果，通过比较标准输出文档和实际输出，来判断pintos 实现是否符合要求。

环境配置：参考：/class/cs140/projects/pintos/pint os_12.html#SEC166实验实现代码地址：https:///laiy/Pintos/tree/master/src实验一THREAD：我们试验一的最终任务就是在threads/中跑make check的时候，27个test 全pass。

Mission1:重新实现timer_sleep函数（2.2.2）（注意，博主以下用了包括代码在内大概7000字的说明从每一个底层细节解析了这个函数的执行，虽然很长但是让我们对pintos 这个操作系统的各种机制和实现有更深刻的理解，如果嫌长请直接跳到函数重新实现）timer_sleep函数在devices/timer.c。

西电计算机操作系统课程设计

西电计算机操作系统课程设计p i n t o s-p r o1(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--西安电子科技大学操作系统课程设计(2016年度)实验报告实验名称： Alarm-Clock 班级：姓名：学号：一、实验内容重新实现timer_sleep()函数，避免“忙等待”的发生二、分析及设计Timer_sleep 函数原型：Void timer_sleep (int64_t ticks) { The current thread is not put tosleep and may be scheduled again immediately at the scheduler's whim.Running Ready*/这也验证上面所说的线程并没有真正进入睡眠，且该线程有可能又一次立即被调度，这样的结果就是产生了忙等待。

解决：在 timer_sleep()函数中使线程进入 Block（阻塞）态。

系统运行一段时间后，睡眠时间到，再对该线程进行唤醒，从 Block 态转入 Ready 态。

改造后的机制为如图。

即在 timer_sleep（函数中让该进程暂时阻塞（调用 thread_block()），然后过了 ticks个时间段后再把它加回到 ready queue 中。

因为每一次时间中断的时候恰好是ticks 加一的时候，因此我们可以改进 timer_interrup()函数，使得系统每次调用他的时候都检查一下我的这个进程是否已经等待了足够长得时间了。

如果还没有够，则不管它，如果已经足够长了，则调用 thread_unblock()函数将它召唤回 ready_queue 中。

RunningBlock Ready三、详细实现1、修改, 在struct_thread结构体中添加一个新的成员变量ticks_blocked用来记录 thread被阻塞了多久2、修改，修改 thread_create函数，使得ticks_blocked初始化为0。

教材：《计算机操作系统(第三版)》汤小丹、汤子瀛等编西安电子科_版17样版.ppt

精品课件
第一章操作系统引论 3. OS用作扩充机器
•裸机：一台完全无软件的计算机系统。 •扩充机器或虚机器：覆盖了软件的机器。 •若在裸机上覆盖上一层I/O设备管理软件，可用来进行数据输入和打印输出。 •若再覆盖上一层文件管理软件，可用来进行文件的存取。 •若再覆盖一层面向用户的窗口软件，则用户便可在窗口环境下方便地使用计算机，形成一台功能更强的虚机器。
1. 方便性(机器语言难使用， OS可编译) 2. 有效性 (改善资源的利用率及提高系统呑吐量) 3. 可扩充性 (层次化和模块化使之可扩充) 4. 开放性 (遵循同一标准，软硬件兼容)
精品课件
第一章操作系统引论
1.1.2 操作系统的作用
1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口： OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。 OS是一个系统软件，因而这种接口是软件接口。
精品课件
第一章操作系统引论 2. 内存保护内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间内
运行，彼此互不干扰。一种比较简单的内存保护机制：设置两个界限寄存器。须对访问的地址进行越界检查，越界则停止程序执行。
程序A
A完成
程序B I/ O请求
程序B
程序B I/ O完成
程序C I/ O请求
C I/ O完成 C 再被调度
程序C
程序D I/O请求
程序D
调度程序
(b) 四道程序运行情况精品课件
图 1-4 单道和多道程序运行情况
第一章操作系统引论 (2) 可提高内存和I/O设备利用率。 (3) 增加系统吞吐量。
1.2.4 分时系统
1. 分时系统(Time-Sharing System)的产生 •“用户的需求”是分时系统发展的动力。 •用户的需求具体表现在以下几个方面： (1) 人—机交互。（如调试程序） (2) 共享主机。 (3) 便于用户上机。（终端直接连入）

单片机eepprom课程设计

单片机eepprom课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机EEPROM的基本概念、原理及功能。

2. 学生能掌握单片机EEPROM的编程方法，实现对EEPROM的读写操作。

3. 学生了解EEPROM在单片机应用中的重要性，能够分析其在实际项目中的应用场景。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，编写程序实现单片机对EEPROM的读写操作。

2. 学生能够通过实验，验证EEPROM读写功能，培养动手实践能力。

3. 学生能够运用EEPROM解决实际问题，提高编程与解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机技术的兴趣，激发学习热情，提高学习积极性。

2. 学生通过团队协作，培养沟通、合作能力，增强团队意识。

3. 学生认识到单片机技术在生活中的广泛应用，增强科技改变生活的观念。

本课程针对单片机EEPROM进行教学，结合学生年级特点和教学要求，将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习，学生将掌握单片机EEPROM的基本原理、编程方法，提高动手实践能力，培养团队协作意识，激发对单片机技术的学习兴趣。

二、教学内容1. 单片机EEPROM基本概念与原理- EEPROM简介- EEPROM与RAM、ROM的区别- EEPROM的内部结构2. 单片机EEPROM编程方法- I2C通信协议- EEPROM编程指令与操作流程- 编程实例：EEPROM读写操作3. 单片机EEPROM应用案例- EEPROM在数据存储中的应用- EEPROM在参数保存中的应用- 实践项目：设计一个温度记录器4. 实验教学- 实验器材准备与连接- 实验步骤与注意事项- 实验报告撰写要求5. 教学进度安排- 第一周：单片机EEPROM基本概念与原理- 第二周：单片机EEPROM编程方法- 第三周：单片机EEPROM应用案例与实践项目- 第四周：实验教学与实验报告撰写教学内容依据课程目标，遵循科学性和系统性原则，从基本概念、编程方法、应用案例和实验等方面进行组织。

西电计算机组成实验报告 1

实验一存储器实验一实验题目存储器实验二实验环境Quartus II三实验要求l、掌握FPGA中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法。

2、用文本编辑器编辑 mif文件配置 ROM；3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif文件配置ROM；4、验证FPGA中meg_lpm_ROM的功能。

四实验设计1、创建mif文件，并写入ROM信息也可以在文本文件添加ROM信息WIDTH=8;DEPTH=32;ADDRESS_RADIX=UNS;DATA_RADIX=UNS;CONTENT BEGIN0 : 4;1 : 3;2 : 2;3 : 4;4 : 3;5 : 2;6 : 1;7 : 5;8 : 0;9 : 3;10 : 6;[11..14] : 0;15 : 4;16 : 7;17 : 4;[18..26] : 0;[27..28] : 4;29 : 0;30 : 2;31 : 0;END;2、连接电路图五实验仿真与测试六实验结果分析仿真结果从上图可以看出，电路输出了ROM中保存的数据。

七实验小结通过本次试验，我掌握了FPGA中lpm_ROM的设置，以及其作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法。

学会了用quartus创建并设置mif文件的方法，以及用文本文档修改mif文件方法。

经过这次实验，我学会了quartus的基本使用方法，以及仿真方法。

实验二运算器组成实验一实验题目运算器组成实验二实验环境Quartus II三实验要求1．掌握简单运算器的数据传输通路。

2．验证运算功能发生器的组合功能。

3．掌握算术逻辑运算加、减、与的工作原理。

4．熟悉简单运算的数据传送通路。

5．验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。

6．按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。

四实验设计结合上图74181结构设计电路图如下仿真使用数据如下六实验结果分析符合74181的功能，测试通过七实验小结通过本次实验，我学习了加法器74181的使用方法，简单运算器的数据传输通路。

2.Pintos及实验环境简介

《操作系统课程设计》Pintos及实验环境简介黄伯虎内容Pintos简介实验环境简介Pintos简介What’s Pintos?Pintos是Standford大学为操作系统课程专门开发的一个基于80x86架构的简单操作系统框架(A simple operating system framework)。

特点：支持：内核线程；装载和运行用户程序；文件系统。

但这些功能都只是以一种非常简单的方式实现的。

我们能做的工作：①从上述三个方面完善该系统②添加虚拟内存的实现Pintos文档理论上来讲，Pintos是可以运行在IBM兼容PC上的，但实际中为了开发和调试的方便，我们常让Pintos运行在虚拟机上(如：Bochs/QEMU/VMWare)。

同时因为Pintos是在UNIX下用C语言编写出来的，因此其开发环境也应为类UNIX系统。

当前使用较多的是Linux系统，Linux发行版可自由选择，我们的实验环境使用的是Ubuntu12。

Pintos, Bochs, UnuntuPintosBochs Ubuntu运行运行开发(修改/编译/调试)Pintos 安装手册演示实验系统用户(xd)密码：123456 root用户密码：654321Pintos中一共有4个ProjectProject1: ThreadsAlarm Clock; Priority Scheduling; Advanced Scheduler Project2: User ProgramsProcess Termination Messages; Argument Passing; SystemCalls; Denying Writes to ExecutablesProject3: Virtual MemoryPaging; Stack Growth; Memory Mapped Files; AccessingUser MemoryProject4: File SystemsIndexed and Extensible Files; Subdirectories; Buffer Cache;Synchronization实验过程Step1通过讲解、阅读文献理解基本原理和任务Step2设计方案，并修改Pintos源代码Step3编译，调试，测试Step4验收，撰写报告下载地址：/07au-cs140/pintos/pintos.tar.gz打开../pintos/src/，你会看到如下目录树：threads/ : 基本内核代码、线程调度的代码(project1相关)userprog/ : 用户进程载入(project2相关)vm/ : 虚拟内存相关代码，基本上是一个空目录(project3相关) filesys/ : 基本文件系统代码(project4相关)devices/ : I/O设备接口: 键盘，定时器，磁盘等(project1现相关)lib/ : C库函数一个子集的实现lib/kernel/：一些仅能在Pintos内核中包含的C库函数lib/user/ : 一些仅能在Pintos用户程序中包含的C库函数tests/ : 测试代码（make check用的）examples/ : project2中的用户程序的示例misc/, utils/: These files may come in handy if you decide to try working with Pintos on your own machine. Otherwise, you can ignore them.。

第5章-计算机操作系统(第三版)-汤小丹-西安电子科技大学出版社

第五章设备管理
(2) 共享设备。这是指在一段时间内允许多个进程同时访问的设备。当然，对于每一时刻而言，该类设备仍然只允许一个进程访问。显然，共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备。典型的共享设备是磁盘。对共享设备不仅可获得良好的设备利用率，而且它也是实现文件系统和数据库系统的物质基础。
第五章设备管理
2) 控制信号线
这是作为由设备控制器向I/O设备发送控制信号时的通路。该信号规定了设备将要执行的操作，如读操作(指由设备向控制器传送数据)或写操作(从控制器接收数据)，或执行磁头移动等操作。
3) 状态信号线
这类信号线用于传送指示设备当前状态的信号。设备的当前状态有正在读(或写)；设备已读(写)完成，并准备好新的数据传送。
第五章设备管理
3) 按信息交换的单位分类
按信息交换的单位，可将I/O设备分成两类。第一类是块设备(Block Device)，这类设备用于存储信息。由于信息的存取总是以数据块为单位，故而得名。它属于有结构设备。典型的块设备是磁盘，每个盘块的大小为512 B～4 KB。磁盘设备的基本特征是其传输速率较高，通常每秒钟为几兆位；另一特征是可寻址，即对它可随机地读/写任一块；此外，磁盘设备的 I/O常采用DMA方式。第二类是字符设备(Character Device)，用于数据的输入和输出。其基本单位是字符，故称为字符设备。它属于无结构类型。字符设备的种类繁多，如交互式终端、打印机等。字符设备的基本特征是其传输速率较低，通常为几个字节至数千字节；另一特征是不可寻址，即输入/输出时不能指定数据的输入源地址及输出的目标地址；此外，字符设备在输入/输出时，常采用中断驱动方式。
设备使用特性、数据传输速率、数据的传输单位、设备共享属性等。因而可从不同角度对它们进行分类。