实现时间片轮转的二态进程模型与多道程序设计

本资源主要聚焦于操作系统内核的二态进程模型设计与实现，以及时间片轮转调度技术的学习和实践。实验的核心目标包括理解多道程序与CPU分时技术，掌握操作系统内核中二态进程模型的设计方法，以及实现进程的表示和调度。 首先，实验的目的是让学生深入学习操作系统原理，通过实践操作，他们需要熟悉如何设计和实现一个具有时间片轮转调度功能的内核，这涉及到了进程控制块（PCB）的使用，它包含了进程的基本信息，如进程号、程序名、内存地址、寄存器保存区和状态等。通过创建PCB数组，可以管理多达10个并发进程，每个进程都有自己的状态，以便进行调度。 实验要求学生扩展之前的内核程序，使其支持同时创建多个进程并进行分时运行。这涉及到修改内核代码，特别是与进程控制相关的部分，如创建、控制和切换进程的逻辑。时间片轮转调度的关键在于设计和实现一个定时中断处理程序，每当时钟中断时，系统会根据预先设定的时间片，选择下个进程执行，从而实现进程的交替执行。 在这个过程中，学生还需要重写汇编中的`_register`为C语言结构体，以适应多进程的管理，并使用`equ`语法来定义标签，保持在汇编语言中的可读性。此外，他们需要在结构体中包含必要的字段，如段寄存器`esp`和`ip`，以及进程ID（`pid`），进程名（`pname`），进程状态（`pstate`）等。 编写代码阶段，学生需实现`structPCB`结构，并将其应用到实际的内核编程中。他们要确保能够正确保存和恢复进程的现场，通过`save()`和`restart()`函数，以便在进程切换时能无缝地接续执行。 整个实验强调了理论与实践相结合，要求学生不仅要理解理论概念，还要通过编写和调试代码来巩固这些知识。实验报告的撰写则要求详细记录实验过程、截图和可能遇到的问题，以验证实验成果的真实性。 通过这个实验，学生不仅可以提升操作系统内核设计、进程管理和调度算法的实际操作能力，还能培养分析问题和解决问题的技能，为未来在IT领域深入研究或开发打下坚实基础。