计算机操作系统试验_创建GeekOS内核线程

西北工业大学西北工业大学 操作系统实验操作系统实验 实验报告实验报告 一、实验目的一、实验目的 分析 GeekOS 中内核代码，掌握内核线程的实现原理 二、实验要求二、实验要求 1.创建一个线程，实现从键盘接收一个按键，并在屏幕上显示。 2.创建两个线程，分别打印输出不同的字符串信息。观察并分析结果。 3.自行设计个性化的内核线程，给出运行结果。 三、实验过程及结果三、实验过程及结果 1. 1.创建一个线程，实现从键盘接收一个按键，并在屏幕上显示。创建一个线程，实现从键盘接收一个按键，并在屏幕上显示。 答：代码实现如下：答：代码实现如下： void print_key()void print_key() { { Print(“To Exit hit Ctrl + d.\n“);Print(“To Exit hit Ctrl + d.\n“); Keycode keycode;Keycode keycode; while(1)while(1) { { if( Read_Key(int asciiCode=keycode if((keycodePrint(“\n---------BYE!--------\n“); Exit(1);Exit(1); }else}else { { Print(“%c“,(asciiCode== \r )? \n :asciiCode);Print(“%c“,(asciiCode== \r )? \n :asciiCode); } } } } } } } } } } 在屏幕上输入：we are all in the gutter, but some of us are looking at the stars.we are all in the gutter, but some of us are looking at the stars. －1－ 结果如图： 2. 2.创建两个线程，分别打印输出不同的字符串信息，观察并分析结果。创建两个线程，分别打印输出不同的字符串信息，观察并分析结果。 答：创建两个线程，代码如下： void 2()void 2() { { while(true)while(true) { { Print(“A“);Print(“A“); } } } } void 3()void 3() { { while(true)while(true) { { Print(“B“);Print(“B“); } } } } 两个线程分别输出字符‘A’和字符‘B’，结果如下图。 从结果中可以看出，两个线程共享 CPU 时间，同一时间只能运行一个线程， 且运行哪一个线程是随机地。 －2－ 3. 3.自行设计个性化的内核线程，给出运行结果。自行设计个性化的内核线程，给出运行结果。 答：创建两个线程，线程一不停的画一个大的心形，线程二不停的画小的心形， 两个线程交替执行，产生“心跳”的动态效果。 代码如下： void output4(){void output4(){ while(1){while(1){ int i,j;int i,j; Clear_Screen();Clear_Screen(); Put_Cursor(0,0);Put_Cursor(0,0); Print(“Print(“******************\n“);******\n“); Print(“Print(“******************************\n“);**********\n“); Print(“ ************* *************\n“);Print(“ ************* *************\n“); for(i=0;i从通用 Handle 一 Interrupt 进入特定中断函数 Timer_Interrupt_Handler-加时钟滴答-滴答未到期-返回 Handle_lnterrupt 恢复堆栈回来运行任务 A。 任务 A-时钟中断-从通用 Handle_Interrupt 进入特定中断函数 Timer_Interrupt_Handler-加时钟滴答-滴答到期，置全局标志 g_need Reschedule 表示需要重新调度-返回 Handle_Interrupt 调用 Get_Next_Runnable 将新要运行的线程结构体献给上 currentThread， 并恢复新线程的堆栈-最后 iret 返回，运行新进程。 2.键盘中断产生线程切换 任务 A-按了一下键位，产生键盘中断-从通用 Handle_Interrupt 进入特 定中断函数 Keyboard_Interrupt_Handler-处理扫描码得到显示字符 keycode， 并 将 keycode 放入队列，唤醒等待键盘缓冲区的进程之后，直接置全局标志 g_needReschedule表 示 需 要 重 新 调 度 - 返 回Handle_Interrupt调 用 Make_Runnable 将新要运行的线程结构体赋给 g_currentThread 并恢复新线程的 堆栈-最后 iret 返回，运行新进程。 五、所遇问题及解决方法五、所遇问题及解决方法 －6－ 通过此次实验， 我由原来对操作系统只有一个粗浅的概念的认识的水平上升 到对操作系统有比较深刻印象和理解的程度。不仅概念得到了进一步的理解，更 是对操作系统框架有一个整体的认识。 包括深入体会操作系统是怎么实时显示出 我们在键盘上敲击的字符，以及操作系统中线程的创建和使用，以及进程调度的 相关概念和具体实现。 本次试验对于我来说，还是很有困难的，因为 GeekOS 的了解程度还不够， 我对进程和线程的概念掌握的还不是很好， 导致在做实验的过程中遇到了一些困 难。 尤其是在屏幕上显示键盘敲击的字符那个实验，因为之前的确没有深入想过 这其中的原理， 导致在实验过程中屡次失败，最后在查找了相关资料后才得以解 决。 之前都没有对操作系统做详细的研究，但克服了相应困难，总是有收获的。 在困难中，我学到了很多在课堂上学不到的知识，可以说是受益匪浅。 －7－