操作系统原理上机实践指南_Nachos.docVIP

操作系统原理上机实践指南 单位： 南开大学机器智能研究所 Institute of Machine Intelligence 日期： 二零零七年十月 修订记录 日期 修订版本 修订说明 作者 2005年10月13日 V0.7 提纲完成 孙鹏、赵玉娟、安琪、史广顺 2005年10月17日 V0.8 内容添加 孙鹏、赵玉娟、安琪 2005年10月18日 V0.9 内容添加 孙鹏、赵玉娟、安琪 2006年9月22日 V0.99 内容添加 史广顺 2007年10月1日 V0.999 内容修订 史广顺 目 录 第一章 试验环境介绍 4 1.1 引言 4 1.2 Nachos平台的功能特点简介 4 1.2.1 什么是Nachos 4 1.2.2 Nachos的特点功能介绍 4 1.3 Nachos平台的搭建与配置 5 1.3.1 Nachos试验环境文件列表 5 1.3.2 Nachos试验环境搭建步骤 6 1.3.3 Nachos的功能模块组成结构 22 1.3.4 Nachos的编译运行开发环境 22 第二章 Nachos平台技术实现说明 24 2.1 Nachos的机器模拟机制概述 24 2.1.1 Sysdep模块实现机制分析 24 2.1.2 中断处理模块实现机制分析 27 2.1.3 时钟中断模块实现机制分析 28 2.1.4 终端设备模块实现机制分析 29 2.1.5 磁盘设备模块实现机制分析 29 2.1.6 系统运行情况统计 30 2.2 Nachos中的进程/线程管理 30 2.2.1 相关知识点回顾 30 2.2.2 功能概述 30 2.2.3 具体模块实现介绍 31 2.3 Nachos中的文件系统管理 33 2.3.1 相关知识点回顾 33 2.3.2 功能概述 34 2.3.3 具体模块实现介绍 34 2.4 Nachos中的存储系统管理 36 2.4.1 相关知识点回顾 36 2.4.2 功能概述 36 2.4.3 具体模块实现介绍 37 2.5 Nachos中的网络系统管理 37 2.5.1 相关知识点回顾 37 2.5.2 现有功能分析 37 2.5.3 具体模块实现介绍 38 第三章 Nachos平台上机实践项目设置 40 3.1 实践项目1：Nachos的线程管理模块升级 40 3.1.1 上机实践具体要求 40 3.1.2 实践的过程和步骤 40 3.1.3 实践结果验证方式 41 3.2 实践项目2：Nachos的文件管理模块升级 41 3.2.1 上机实践具体要求 41 3.2.2 实践的过程和步骤 42 3.2.3 实践结果验证说明 43 3.3 实践项目3：Nachos的内存管理模块升级 43 3.3.1 上机实践具体要求 43 3.3.2 实践的过程和步骤 44 3.3.3 实践结果验证说明 44 第四章 Windows平台上机实践项目设置 46 4.1 实践项目1：进程管理思想与方法的系统仿真 46 4.1.1 上机实践具体要求 46 4.1.2 实践的过程和步骤 47 4.1.3 实践结果验证方式 47 第五章 附录 48 5.1 Unix常用命令介绍 48 5.1.1目录及文件操作命令 48 5.1.2设备管理命令 50 5.1.3系统及用户管理命令 50 5.1.4 其他命令 51 5.2 Nachos的系统调用介绍 51 5.3 Nachos的核心源代码分析 52 试验环境介绍 引言 操作系统上机实践环节是操作系统课程的重要组成部分，对于理解操作系统课程中的相关理论和知识点有着非常重要的作用。为帮助学生更好的完成上机实践作业，特编写此基于Nachos平台的操作系统上机实践指南。 Nachos平台的功能特点简介 1.2.1 什么是Nachos Nachos的全称是“Not Another Completely Heuristic Operating System”，它是一个可修改和跟踪的操作系统教学软件。它给出了一个支持多线程和虚拟存储的操作系统骨架，可让学生在较短的时间内对操作系统中的基本原理和核心算法有一个全面和完整的了解。 1.2.2 Nachos的特点功能介绍 在本科的操作系统教学中，能够提供一个展示真实操作系统是如何工作的工程环境是很重要的，但同时也要求这个工程环境便于学生的理解和修改，所以我们采用Nachos作为操作系统课程的教学实践平台。Nachos是美国加州大学伯克莱分校在操作系统课程中已多次使用的操作系统课程设计平台，在美国很多大学中得到了应用，它在操作系统教学方面具有以下几个突出的优点： 采用通用虚拟机 Nachos是建立在一个软件模拟的虚拟机之上的，模拟了MIPS R2/3000的指令集、主存、中断系统、网络以及磁盘系统等操