实验二编译操作系统

1、操作系统实验报告实验二 编译操作系统任课教师 刘晓燕 。姓名 万锦鹏 。学号 1080410319 。实验指导教师 刘晓燕 。 哈尔滨工业大学 2011 年 4 月 28 日实验二 编译操作系统一、实验目的(1) 练习使用编译操作系统的工具。 (2) 学会使用编辑程序vi(3) 学会使用GCC 编译器二、实验内容(1)修改Minix3中实现exec系统调用的源代码，使得每次使用该调用时都提示运行的新程序的名字，然后重新编译Minix3操作系统。(2)学习编辑程序vi的常用命令。(3)练习 GCC 编译器的常用参数 -o ，-g ， -S 的用法 (4)编写一个运行时共产生3个新进程的程序，编译、运行该程序。(5)向100.100.100.99homework 目录上传实验日志,实验日志内容是完成实验内容（1）-（）的简明纪录。日志文件命名方式: lab2_学号.txt三、程序设计打印函数kprintf()可以实现在exec.c调用过程中显示预定的字符串与调用者的进程名，并且需要将其添加到进程名后的地方。很多的 GCC 选项包括一个以上的字符，因此必须为每个选项指定各自的连字符。-v 可

2、以知道它的版本.-c 选项告诉 GCC 仅把源代码编译为目标代码。缺省时 GCC 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名。用 GCC 编译 C 代码时, 它会试着用最少的时间完成编译并且使编译后的代码易于调试。 易于调试意味着编译后的代码没有经过优化。 必要时，需要让编译器对代码进行优化。-o主要用于指定生成的可执行文件的名称,此选项告诉 GCC 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2 选项告诉 GCC产生尽可能小和尽可能快的代码。 -O2 选项将使编译的速度比使用 -O 时慢， 但通常产生的代码执行速度会更快。GCC 支持数种调试和剖析选项，常用到的是 -g 和 -pg 。-g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器使用的调试信息以便调试你的程序。GCC 提供了一个很多其他 C 编译器里没有的特性, 在 GCC 里你能使 -g 和 -O (产生优化代码)联用。pid_t fork(void);创建一个新进程。头文件为:#include #include 其中返回值取值意义如下：0：创建子进程，从子进程返回的id值大于0：从父进程返回的子进程i

3、d值-1：创建失败由fork创建的新进程被称为子进程（ child process）。该函数被调用一次，但返回两次。返回值是进程的标识符（pid），每个进程有一个唯一的进程标识符，本质上是一个指针，指向进程控制块表。Fork调用两次返回的区别是子进程的返回值是0，而父进程的返回值则是新子进程的进程ID。将子进程ID返回给父进程的理由是：因为一个进程的子进程可以多于一个，所以没有一个函数使一个进程可以获得其所有子进程的进程ID。fork使子进程得到返回值0的理由是：一个进程只会有一个父进程，所以子进程总是可以调用getppid以获得其父进程的进程ID。子进程和父进程继续执行fork之后的指令，其中子进程是父进程的复制品。例如子进程获得父进程数据空间、 堆和栈的复制品。但是需要注意，这是子进程所拥有的拷贝，而父、子进程并不共享这些存储空间部分。如果正文段是只读的，则父、子进程共享正文段。四、调试过程与结果分析修改do_exec.c后编译MINIX3，重新运行，当每次调用do_exec时都显示了调用者的进程名。五、程序源代码修改后的exec.c代码如下：00001 /* The kernel

4、 call implemented in this file:00002 * m_type: SYS_EXEC00004 * The parameters for this kernel call are:00005 * m1_i1: PR_ENDPT (process that did exec call)00006 * m1_p1: PR_STACK_PTR (new stack pointer)00007 * m1_p2: PR_NAME_PTR (pointer to program name)00008 * m1_p3: PR_IP_PTR (new instruction pointer)00009 */00010 #include ./system.h00011 #include 00012 #include 00013 #include 00015 #if USE_EXEC00017 /*=*00018 * do_exec *00019 *=*/00020 PUBLIC int do_exec(m_ptr)00021 register message *m_ptr; /

5、* pointer to request message */00022 00023 /* Handle sys_exec(). A process has done a successful EXEC. Patch it up. */00024 register struct proc *rp;00025 reg_t sp; /* new sp */00026 phys_bytes phys_name;00027 char *np;00028 int proc;00030 if(!isokendpt(m_ptr-PR_ENDPT, &proc)00031 return EINVAL;00033 rp = proc_addr(proc);00034 sp = (reg_t) m_ptr-PR_STACK_PTR;00035 rp-p_reg.sp = sp; /* set the stack pointer */00036 #if (CHIP = M68000)00037 rp-p_splow = sp; /* set the stack pointer low water */000

6、38 #ifdef FPP00039 /* Initialize fpp for this process */00040 fpp_new_state(rp);00041 #endif00042 #endif00043 #if (CHIP = INTEL) /* wipe extra LDT entries */00044 phys_memset(vir2phys(&rp-p_ldtEXTRA_LDT_INDEX), 0,00045 (LDT_SIZE - EXTRA_LDT_INDEX) * sizeof(rp-p_ldt0);00046 #endif00047 rp-p_reg.pc = (reg_t) m_ptr-PR_IP_PTR; /* set pc */00048 rp-p_rts_flags &= RECEIVING; /* PM does not reply to EXEC call */00049 if (rp-p_rts_flags = 0) lock_enqueue(rp);00050 /* Save command name for debugging, ps(

7、1) output, etc. */00051 phys_name = numap_local(who_p, (vir_bytes) m_ptr-PR_NAME_PTR,00052 (vir_bytes) P_NAME_LEN - 1);00053 if (phys_name != 0) 00054 phys_copy(phys_name, vir2phys(rp-p_name), (phys_bytes) P_NAME_LEN - 1);00055 for (np = rp-p_name; (*np & BYTE) = ; np+) 00056 *np = 0; /* mark end */00057 else 00058 strncpy(rp-p_name, , P_NAME_LEN);00059 00060 return(OK);00061 00062 #endif /* USE_EXEC */创建新进程的代码：#include #include int main(int argc, char *argv) char *name = argv0; int child_pid = fork(); if (child_pid = 0) printf(The return value of fork in Child process is %dn,child_pid); printf(The child knows its own process ID is %dn, getpid(); printf(The child knows the process ID of its parent is %dn,getppid(); return 0; else printf(The parent said:My child is %dn, child_pid); printf(the parent process knows his own ID is %dn, getpid(); return 0; 六、意见和建议通过本次实验，对编译一个操作系统

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