GeekOS实验指南：探索操作系统基础功能

"geekos实验" GeekOS实验是一系列针对操作系统原理教学设计的实践项目，旨在帮助学生深入了解操作系统的设计与实现。这个微型操作系统内核是基于x86架构，适用于个人计算机，并遵循GPL开源许可证，允许自由使用和修改。由于其简洁性和教育目的，Geekos特别适合初学者研究操作系统的基本机制。 Geekos 0.3.0版本包含的核心功能包括： 1. **中断处理**：操作系统的关键组件，用于响应硬件事件，如键盘输入或时钟中断。 2. **堆存储分配**：动态内存管理，允许程序在运行时请求和释放内存。 3. **时间片轮转调度**：一种多任务处理策略，通过给每个活动线程分配固定的时间片来实现公平的处理器分配。 4. **互斥和条件变量**：用于内核线程同步的机制，确保对共享资源的访问是原子的和无冲突的。 5. **用户模式与系统调用接口**：允许用户程序安全地请求操作系统服务，如读写文件或创建进程。 6. **设备驱动**：支持键盘和VGA文本模式显示，这是操作系统与硬件交互的基础。 然而，Geekos目前不包含虚拟内存、存储设备驱动和文件系统等更复杂的功能。尽管如此，它提供了一种机制，使得用户程序可以链接到内核，以实现简单的内存管理和模拟文件系统。 实验过程通常涉及7个逐步递增的项目（Project），每个项目都聚焦于操作系统的一个特定方面。开始时，学生可以从官方网站下载最新版本的Geekos源代码（0.3.0版）。解压缩后，可以使用Perl脚本`startProject`简化项目设置。如果仅完成前一两个项目，也可以直接编辑`src/project0`。 通过完成这些项目，学生可以逐步掌握操作系统的核心概念，例如进程管理、内存管理、中断处理和设备驱动。早期项目注重理解和分析已有代码，而随着项目的推进，需要编写更多代码以实现新的功能。即使仅完成少数项目，也能有效提升对操作系统工作原理的理解。 Geekos的源代码和示例是用C语言编写的，因此熟悉C语言对于参与实验至关重要。通过阅读和理解这些代码，学生不仅可以学习到操作系统设计的基本原则，还能领略到良好的编程风格和技巧。Geekos实验为操作系统的学习提供了一个实践和探索的宝贵平台。