北科大操作系统实验报告

北科大操作系统实验报告（总19

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--操作系统实验报告学院： 计算机与通信工程学院专业：计算机与科学技术班级： 学号： 姓名： 指导教师：王成耀成绩： 2015年1月4日实验一线程的状态和转换（5分）1实验目的和要求目的：熟悉线程的状态及其转换，理解线程状态转换与线程调度的关系。要求：（1） 跟踪调试EOS线程在各种状态间的转换过程，分析EOS中线程状态及其转换的相关源代码；（2） 修改EOS的源代码，为线程增加挂起状态。2完成的实验内容EOS线程状态转换过程的跟踪与源代码分析（分析EOS中线程状态及其转换的核心源代码，说明EOS定义的线程状态以及状态转换的实现方法；给出在本部分实验过程中完成的主要工作，包括调试、跟踪与思考等）5OSLabPC・MicrosoftVirtualPC2007IActionEdit~~CDFloppyHelpC0MS0LE-1(PressCtrtoswitchconsolewindou...)LoopthreadID31:932137hi3OSLabPC-MicrosoftVirtu』PC2007ActionEditCDFloppyHelpCUHSOLE-1CPressCtrl+F1™"F3toswitchconsoleuindou...JCunsumEaZZProducea£3CansuneruaitforfullProduceaZ4CansuneruaitforfullProducea25Cansuneruaitforful1Producea£6CansuneruaitforfullProducea27Consuncrunitforful1ProduceaZBCansuneruhitforfullProducea29CansiimEa23semaphoretineoutConsumeaZ4semaphoretineoutConsunea25semaphoretineoutConsumea26semaphoretineoutConsumeaZ?scnaphorctineoutConsumea28semaphoretineoutConsuneaZ3A:SEOS^pp.excexitwith0x00000000.ext,THREAD,StateListEntry);ObRefObject(PspCurrentThread);PspUnreadyThread(PspCurrentThread);PspCurrentThread->State=Running;为EOS添加时间片轮转调度的实现(给出实现方法的简要描述、源代码、测试和结果等){n",MiZeroedPageCount);fprintf(StdHandle,"FreePageCount:%d.\n",MiFreePageCount);fprintf(StdHandle,"UsedPageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount-MiZeroedPageCount-MiFreePageCount);n",MiZeroedPageCount);fprintf(StdHandle,"FreePageCount:%d.\n",MiFreePageCount);fprintf(StdHandle,"UsedPageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount-MiZeroedPageCount-MiFreePageCount);KeEnableInterrupts(IntState);//开中断}EOS进程逻辑地址空间分配和回收的练习以及源代码分析(练习虚拟内存的分配和回收；分析相关源代码，简要说明EOS中进程逻辑地址空间的管理方法；在应用进程中分配虚拟页和释放虚拟页的源代码、测试和结果等；给出在本部分实验过程中完成的主要工作，包括调试、跟踪与思考等)INT*d;if(d=VirtualAlloc(0,sizeof(int),MEM_RESERVE|MEM_COMMIT))//调用API函数VirtualAlloc，分配一个整型变量所需的空间，并使用一个整型变量的指针指向这个空间。printf("Allocated%dbytesvirtualmemoryof0x%x\n\n",sizeof(int),d);printf("virtualmemoryoriginalvalue:0x%x\n\n",*d);// 输出原始整型变量的值*d=0xFFFFFFFF;//修改整型变量的值为0xFFFFFFFFprintf("virtualmemorynewvalue:0x%x\n\n",*d);//输出修改后的整型变量的值printf("\nWaitfor10seconds\n");Sleep(10000);//调用API函数Sleep，等待10秒钟。系统以毫秒为单位if(VirtualFree(d,0,MEM_RELEASE))//调用API函数VirtualFree，释放之前分配的整型变量的空间printf("\nRealeasevirtualmemorysuccess!\n");elseprintf("realeaseerror\n");printf("\nEndlessloop!");for(;;){}〃进入死循环，这样应用程序就不会结束}else{printf("error\n");return-1;//若不能成功，打印error,并返回-1。}//printf("Helloworld!\n");return0;}3OSLabPC-MicrosoftVirtualPC2007ActiooEditCDFloppyHelpCONSOLE-1(PressCtrl+Fl-rBtosuitchconsoleuindou...?UclconctuEOSshell>AutorunA:SEOSApp.exeAllacated4bytesuirtualnenaryofOylGOGOuirtualmemoryoriginalualue：GxOuirtualmemorynewualueiOxffffffffLJaitforIQsecondsRealeaseuirtualmemorysuccess?Endlessloap!_5osLabPC-MicrosoftVirtualPC2007■*czActionEditCDFloppyHelp■CONSOLE-3(PressCtrPFl~FBtoswitchconsoleuinilou…)UeleonetoEOSshell>um31TotalUpnfrom16to524271.(0x10000-。航TFEFFFF)1HUadInclude1UpnFrom16to16.C0x10000-OxlOFFFJUadInclude1ZUpnFrom1024to1035.(0x406000-Gx40BFFF)TotalUpnCount:524256.Allocatedl>pnCount:13.FreeUpnCaunt:524243.>um31TotalUpnfrom16to524271.(0x10000-0航TFEFFFF)litUadInclude12UpnFromM24to1035. -缸4GBFFF)TotalUpnCount:524256.AllocatedUpnCount:1Z.FreeUpnCaunt:524244.3其他需要说明的问题//内核文件中关于函数变量的不同值会对地址空间进行不同方式的分配STATUSMiReserveAddressRegion(INPMMVAD_LISTVadList,INPVOIDBaseAddress,INSIZE_TRegionSize,OUTPMMVAD*Vad){PLIST_ENTRYListEntry;PMMVADPointerVad;ULONG_PTRStartingVpn;ULONG_PTREndVpn;ULONG_PTRSize;ASSERT(RegionSize!=0&&BaseAddress+RegionSize-1>=BaseAddress);if(NULL!=BaseAddress){StartingVpn=MI_VA_TO_VPN(BaseAddress);EndVpn=MI_VA_TO_VPN(BaseAddress+RegionSize-1);if(StartingVpn<VadList->StartingVpn||EndVpn>VadList->EndVpn){returnSTATUS_INVALID_ADDRESS;}//找到目标区域前的已保留区域P。for(ListEntry=VadList->;ListEntry!=&VadList->VadListHead;ListEntry=ListEntry->Prev){PointerVad=CONTAINING_RECORD(ListEntry,MMVAD,VadListEntry);if(PointerVad->EndVpn<StartingVpn){break;}}//如果P之后的已保留区域和目标区域重叠则返回失败。ListEntry=ListEntry->Next;if(ListEntry!=&VadList->VadListHead){PointerVad=CONTAINING_RECORD(ListEntry,MMVAD,VadListEntry);if(PointerVad->StartingVpn<=EndVpn){returnSTATUS_INVALID_ADDRESS;}}else{//从地址空间的起始端向后查找第一个满足申请大小的未保留区域。Size=(RegionSize+PAGE_SIZE-1)>>PAGE_SHIFT;StartingVpn=VadList->StartingVpn;EndVpn=StartingVpn+Size-1;if(EndVpn>VadList->EndVpn){returnSTATUS_NO_MEMORY;}for(ListEntry=VadList->;ListEntry!=&VadList->VadListHead;ListEntry=ListEntry->Next){PointerVad=CONTAINING_RECORD(ListEntry,MMVAD,VadListEntry);if(EndVpn<PointerVad->StartingVpn){break;}//跳过已保留区域向后移动。StartingVpn=PointerVad->EndVpn+1;EndVpn=StartingVpn+Size-1;////如果地址范围溢出或者超出空间范围则失败！//if(EndVpn>VadList->EndVpn){returnSTATUS_NO_MEMORY;}}}实验五读文件和写文件(2分)1实验目的和要求目的：掌握简单文件系统的实现方法，理解磁盘存储器管理的基本原理。要求：通过调用EOSAI读取文件数据，跟踪调试FAT12文件系统的读文件功能，分析EOS中FAT12文件系统的相关源代码；修改EOS的源代码，为FAT12文件系统添加写文件功能。2完成的实验内容EOS中FAT12文件系统读文件过程的跟踪与源代码分析(分析EOS中FAT12文件系统的相关源代码，简要说明EOS实现FAT12文件系统的方法；给出在本部分实验过程中完成的主要工作，包括调试、跟踪与思考等)STATUSFatRead(INPDEVICE_OBJECTDeviceObject,INPFILE_OBJECTFileObject,OUTPVOIDBuffer,INULONGRequest,OUTPULONGResult){returnFatReadFile((PVCB)DeviceObject->DeviceExtension,(PFCB)FileObject->FsContext,FileObject->CurrentByteOffset,Request,Buffer,Result);}为EOS的FAT12文件系统添加写文件功能的实现(给出实现方法的简要描述、源代码、测试和结果等)STATUSFatWriteFile(INPVCBVcb,INPFCBFile,INULONGOffset,INULONGBytesToWrite,INPVOIDBuffer,OUTPULONGBytesWriten){STATUSStatus;//由于在将新分配的簇插入簇链尾部时，必须知道前一个簇的簇号，//所以定义了“前一个簇号”和“当前簇号''两个变量。USHORTPrevClusterNum,CurrentClusterNum;USHORTNewClusterNum;ULONGClusterIndex;ULONGFirstSectorOfCluster;ULONGOffsetInSector;ULONGBytesToWritenow;ULONGBytesToWriteReady=0;ULONGi;//写入的起始位置不能超出文件大小if(Offset>File->FileSize)returnSTATUS_SUCCESS;//根据簇的大小，计算写入的起始位置在簇链的第几个簇中 ClusterIndex=Offset/FatBytesPerCluster(&Vcb->Bpb);//顺着簇链向后查找写入的起始位置所在簇的簇号。PrevClusterNum=0;CurrentClusterNum=File->FirstCluster;for(i=ClusterIndex;i>0;i--)(PrevClusterNum=CurrentClusterNum;CurrentClusterNum=FatGetFatEntryValue(Vcb,PrevClusterNum);}//如果写入的起始位置还没有对应的簇，就增加簇if(0==CurrentClusterNum||CurrentClusterNum>=0xFF8)(//为文件分配一个空闲簇FatAllocateOneCluster(Vcb,&NewClusterNum);//将新分配的簇安装到簇链中if(0==File->FirstCluster)File->FirstCluster=NewClusterNum;elseFatSetFatEntryValue(Vcb,PrevClusterNum,NewClusterNum);CurrentClusterNum=NewClusterNum;}while(BytesToWriteReady<BytesToWrite){//计算当前簇的第一个扇区的扇区号。簇从2开始计数。FirstSectorOfCluster=Vcb->FirstDataSector+(CurrentClusterNum-2)*Vcb->;//计算写位置在扇区内的字节偏移。OffsetInSector=Offset%Vcb->;i=BytesToWrite-BytesToWriteReady;if(i+OffsetInSector>=Vcb->){BytesToWritenow=Vcb->-OffsetInSector;}else{BytesToWritenow=i;}Status=IopReadWriteSector(Vcb->DiskDevice,FirstSectorOfCluster,OffsetInSector,