【源码】基于PintOS操作系统的多任务与文件系统实现

项目简介

本项目基于PintOS操作系统，达成了多任务管理、用户程序执行、虚拟内存管理、文件系统扩展以及ELF文件共享等功能。借助这些功能，PintOS可支持多线程并发执行、用户程序安全执行、虚拟内存动态管理以及文件系统的扩展和优化。

项目的主要特性和功能

多任务管理

• 线程休眠与唤醒：timer_sleep()函数可记录线程唤醒时间并将其放入休眠队列，确保线程按时唤醒。
• 优先级调度：维护多个优先级队列，支持优先级捐赠，保障高优先级线程优先执行。
• BSD调度器：模拟浮点计算动态调整线程优先级，用Round - Robin算法处理同优先级线程。

用户程序执行

• 参数传递：实现命令行参数解析与传递，保证用户程序正确接收和处理参数。
• 系统调用：实现多种系统调用，涵盖文件操作、进程管理、内存映射等，确保用户程序与系统安全交互。

虚拟内存管理

• 帧管理：通过frame_info结构维护虚拟到物理地址映射，支持多线程共享帧。
• 补充页表：每个线程用哈希表作补充页表，记录页状态和位置，支持页动态管理。
• 交换空间：实现交换空间管理，支持页的换入换出，保证内存不足时系统正常运行。
• 页替换算法：采用时钟算法进行页替换，提升内存使用效率。

文件系统扩展

• 缓冲区缓存：用LRU算法管理缓冲区，优化文件读写性能。
• 可扩展文件：改变inode结构，支持文件动态扩展，不要求文件页连续存储。
• 子目录支持：实现子目录管理，支持目录创建、删除和读取。
• 文件系统系统调用：扩展文件系统系统调用，支持目录与文件操作分离。

ELF文件共享

• 共享页管理：实现ELF文件共享页管理，多进程可共享只读段，减少内存占用。
• 帧表扩展：扩展帧表，记录占用页的线程，支持多线程共享帧动态管理。

安装使用步骤

1. 从项目仓库下载源码文件。
2. 使用提供的Makefile进行编译，生成可执行文件。
3. 在虚拟机或物理机上运行PintOS，加载生成的可执行文件。
4. 通过提供的测试用例，验证多任务管理、用户程序执行、虚拟内存管理、文件系统扩展和ELF文件共享等功能。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】