开题报告_邵志强.docVIP

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 基于intel X86 的Linux操作系统初步开发 指 导 教 师 王星 院（系、部） 电信学院 专 业 班 级 计升本11-1 学 号 1106980114 姓 名 邵志强 日 期 2013-3-21 教务处印制 一、选题的目的、意义和研究现状 选题目的： 加深对操作系统运行机制及其简单的设计方法，同时更加深入的掌握汇编以及C语言编程。通过编写有一定功能的微小内核来实在地消化和理解书本上的知识，知操作系统所以然。 选题意义： 以循序渐进的方法逐步实现自己所写的内核，让自己了解系统软件开发流程，为自己以后从事系统软件开发打下一定的基础。从写内核的过程中去寻找更加实用的知识和技能，并在以后可能遇到的问题来积累思路和方法。 研究现状： 内核是操作系统最基本的部分，它为众多应用程序提供对计算机硬件的访问，内核可以分为单内核和双内核以及微内核和外内核。 单内核可以看成是一个很大的进程，其结构在硬件之上定义了一个高阶的抽象界面，应用一组原语来实现系统功能。常见的一种自由和开放源代码的操作系统是Linux，它以Linux单内核为基础，通过不断的版本升级来完善Linux操作系统，同时还有伯克利大学基于传统UNIX内核开发一种内核。 微内核是由一个非常简单的硬件抽象层和一组比较关键的原语或系统调用组成，这些原语仅仅包括了建立一个系统必须的几个部分。第一代微内核的典型代表是MACH（由于其在核心提供了较多的服务也被称为胖微内核），第二代有典型的QNX内核。 混合内核实质上是微内核，只不过他的组件更多的在核心态中运行，已获得更快的执行速度。混合内核的例子：BeOS内核，DragonFly BSD，ReactOS内核等。 外内核也被称为纵向结构操作系统，是一种比较极端的设计方法，它不提供任何硬件抽象操作，但是允许为内核增加额外的运行库，通过这些运行库应用程序可以直接地或者接近直接地对硬件进行操作。外核设计还停留在研究阶段，没有任何一个商业系统采用这种设计，但有剑桥大学的Nemesis和格拉斯哥大学的Citrix系统处在概念开发中。 二、设计方案及预期结果 （设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等） 设计方案： 论文以工作环境的搭建、保护模式的研究、让操作系统进入保护模式、形成内核雏形、编写进程及调用几部分为框架。 操作系统内核较难编写，因此搭建一个好的工作环境非常重要。由于Linux是学习操作系统最全面和最细致的教材，因此可在Linux平台下用GCC来编译C代码，用NASM编译器来编译汇编程序。在编写内核代码时可能会遇到一些难以预料到的错误，并且内核的调试与一般软件开发中的调试有很大的不同，选择一种合适的调试工具同样也是及其有必要的，而Bochs是一个x86硬件平台的开源模拟器，他可以用来模拟I/O设备、内存和BIOS，因此使用Bochs模拟器是非常适合对编写内核的代码进行调试的。 操作系统开发可采用： (1) 在Windows下编写代码，使用Edit Plus等编辑器。 (2) 使用Linux的虚拟机编译内核和生成操作软盘影像。 (3) 必要时使用DOS虚拟机来调试程序以及操作软盘影像。 (4) 安装一个Bochs，必要的时候用它来进行调试。 (5) 使用其它必要工具，比如版本控制工具（VSS或者CVS）。 这种技术路线。对于上述第二步的Linux开发可采用如下方式： (1)GCC编译生成内核 (2)用mount命令将.IMG文件挂载到文件系统。 (3)将内核复制到.IMG文件中。 (4)用Bochs运行内核。 预期结果： 在内核运行的过程中始终可以看到可用内存的起始地址（也可看到地址被分为几段）。通过编写若干个含有不同优先级的进程（为标示进程已被调用可以在进程运行时在屏幕输出特定字符）来让内核进行调用，从而实现一个多进程内核。 三、研究进度 第1周：结合实际完成毕业设计选题、并联系相关实习单位； 第2周：查阅资料、现场实际调研，剖析设计需求；