《TCL实业》专题

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实验内容 实验七完成了在内核中的同步互斥实验。本次实验涉及的是文件系统，通过分析了解ucore文件系统的总体架构设计，完善读写文件操作，从新实现基于文件系统的执行程序机制（即改写do_execve），从而可以完成执行存储在磁盘上的文件和实现文件读写等功能。

实验目的 通过完成本次实验，希望能达到以下目标 了解基本的文件系统系统调用的实现方法； 了解一个基于索引节点组织方式的Simple FS文件系统的设计与实现； 了解文件系统抽象层-VFS的设计与实现；

实验内容 实验六完成了用户进程的调度框架和具体的调度算法，可调度运行多个进程。如果多个进程需要协同操作或访问共享资源，则存在如何同步和有序竞争的问题。本次实验，主要是熟悉ucore的进程同步机制—信号量（semaphore）机制，以及基于信号量的哲学家就餐问题解决方案。然后掌握管程的概念和原理，并参考信号量机制，实现基于管程的条件变量机制和基于条件变量来解决哲学家就餐问题。 在本次实验中，在ker

实验目的 理解操作系统的同步互斥的设计实现； 理解底层支撑技术：禁用中断、定时器、等待队列； 在ucore中理解信号量（semaphore）机制的具体实现； 理解管程机制，在ucore内核中增加基于管程（monitor）的条件变量（condition variable）的支持； 了解经典进程同步问题，并能使用同步机制解决进程同步问题。

实验内容 实验五完成了用户进程的管理，可在用户态运行多个进程。但到目前为止，采用的调度策略是很简单的FIFO调度策略。本次实验，主要是熟悉ucore的系统调度器框架，以及基于此框架的Round-Robin（RR） 调度算法。然后参考RR调度算法的实现，完成Stride Scheduling调度算法。

实验目的 理解操作系统的调度管理机制 熟悉 ucore 的系统调度器框架，以及缺省的Round-Robin 调度算法 基于调度器框架实现一个(Stride Scheduling)调度算法来替换缺省的调度算法

实验内容 实验4完成了内核线程，但到目前为止，所有的运行都在内核态执行。实验5将创建用户进程，让用户进程在用户态执行，且在需要ucore支持时，可通过系统调用来让ucore提供服务。为此需要构造出第一个用户进程，并通过系统调用sys_fork/sys_exec/sys_exit/sys_wait来支持运行不同的应用程序，完成对用户进程的执行过程的基本管理。相关原理介绍可看附录B。

实验目的 了解第一个用户进程创建过程 了解系统调用框架的实现机制 了解ucore如何实现系统调用sys_fork/sys_exec/sys_exit/sys_wait来进行进程管理

实验内容 实验2/3完成了物理和虚拟内存管理，这给创建内核线程（内核线程是一种特殊的进程）打下了提供内存管理的基础。当一个程序加载到内存中运行时，首先通过ucore OS的内存管理子系统分配合适的空间，然后就需要考虑如何分时使用CPU来“并发”执行多个程序，让每个运行的程序（这里用线程或进程表示）“感到”它们各自拥有“自己”的CPU。 本次实验将首先接触的是内核线程的管理。内核线程是一种特殊的进程

实验目的 了解内核线程创建/执行的管理过程 了解内核线程的切换和基本调度过程

实验内容 本次实验是在实验二的基础上，借助于页表机制和实验一中涉及的中断异常处理机制，完成Page Fault异常处理和FIFO页替换算法的实现，结合磁盘提供的缓存空间，从而能够支持虚存管理，提供一个比实际物理内存空间“更大”的虚拟内存空间给系统使用。这个实验与实际操作系统中的实现比较起来要简单，不过需要了解实验一和实验二的具体实现。实际操作系统系统中的虚拟内存管理设计与实现是相当复杂的，涉及到与

实验目的 了解虚拟内存的Page Fault异常处理实现 了解页替换算法在操作系统中的实现

实验内容 本次实验包含三个部分。首先了解如何发现系统中的物理内存；然后了解如何建立对物理内存的初步管理，即了解连续物理内存管理；最后了解页表相关的操作，即如何建立页表来实现虚拟内存到物理内存之间的映射，对段页式内存管理机制有一个比较全面的了解。本实验里面实现的内存管理还是非常基本的，并没有涉及到对实际机器的优化，比如针对 cache 的优化等。如果大家有余力，尝试完成扩展练习。

实验目的 理解基于段页式内存地址的转换机制 理解页表的建立和使用方法 理解物理内存的管理方法