基于C语言实现的PA4实验报告

痛定思痛。 2024-04-06 10:30 169阅读 0赞

## PA4 实验报告 ##

实验进度：我完成了全部必做内容以及部分选做内容。

必答题：

分时 多任务的具体过程：请结合代码, 解释分页机制和硬件中断是如何支撑仙剑奇侠传和hello程序在我们的计算机系统(Nanos-lite, AM, NEMU)Nanos-lite, AM, NEMU))中分时运行的.

答：分页机制：

![在这里插入图片描述][262ad1f21a3f450a8948fc34a501b519.png]

在CR0寄存器中将PG为设置为1，以开启分页机制。开启分页机制后，从虚拟地址到物理地址的映射可以分为四步。

第一步：获取页目录表基地址DIR\_base。

第二步，通过虚拟地址的2231位指示的DIR\_offset，从页目录表中获取对应的页目录项PAGE\_base，页目录项的1231位指示页表基地址，0位为Present位，表示该页表是否有效。第三步，通过虚拟地址的的1221位指示的PAGE\_offset，在页表中获取对应的页表项。页表项的1231位与虚拟地址的0~11位组合，成为真正的物理地址。

硬件中断：  
![在这里插入图片描述][cf484c750961499bb90f6719f30612e3.png]

每隔10ms，nemu中的设备timer就会调用一次dev\_raise\_intr。请求一次硬件中断。nemu中的CPU)在执行完一条指令后便会去查询当前是否需要响应中断。响应中断的条件是：CPU)处于开中断状态(Nanos-lite, AM, NEMU)cpu.EFLAGS.IF1)，且有硬件中断到来(Nanos-lite, AM, NEMU)cpu.INTR1)。

当CPU)响应中断的方式是自陷，通过raise\_intr保存现场，随后跳转到约定的中断处理代码，中断处理代码由raise\_intr的参数中断号(Nanos-lite, AM, NEMU)NO))决定。

在nexus-am中，对32号(Nanos-lite, AM, NEMU)0x20)中断的处理代码是irq0，irq0会将中断号压栈，然后调用irq\_handle。irq\_handle中绑定的处理函数是nanos-lite的 do\_event，在do\_event函数中添加对时钟中断信号的响应函数\_yield，强迫当前用户进程进行自陷。从而可以调度到另一用户进程。

在nanos-lite的调度函数schedule中，对各个用户进程做时间片分配，即完成了分时多任务的进行。

展示你的计算机系统：

添加前台程序及其切换功能，展示你亲手创造的计算机系统。

答：加载了3份仙剑奇侠传，默认显示第1份，摁F1~F3可以切换到相应的进程。

3份仙剑奇侠传，默认显示第1份，摁F1~F3可以切换到相应的进程。

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