MicroOS-GUI

运行于Windows的 小型模拟操作系统MicroOS

成员

@LLeavesG @yyb1012 @zhijiangjiaran @TIGERUNNAMED @Cplus-plus @mrliang

需求

设计并实现一个具有操作系统基本功能的软件，

基本功能

➢ 进程管理功能。 进程创建（new）、进程调度（scheduling）、进程阻塞（block）、进程唤醒（wakeup）、进程同步（synchronous）等。
➢ 内存管理功能。 进程存储空间的分配和回收，空闲空间的管理等。
➢ 文件系统。 目录/文件的创建和删除、空间分配和回收
➢ 设备管理。 设备的申请、分配、使用、释放等
➢ UI界面。
➢ 中断机制

需求分析

（1）进程模块

• 为便于管理，每个进程需要有进程控制块PCB
• 进程的基本操作（创建、撤销、阻塞、唤醒合同步控制）
• 进程需要考虑五种进程状态在何时进行状态转移
• 进程需要能够换入换出。
• 需要使用调度算法对进程进行调度
• 进程允许并发，即需要使用时间片分给不同进程
• 由于时间片的提出，需要计时器中断
• 进程间与文件系统需要进行互斥操作

（2）内存模块

• 分配：当进程创建时，内存需要分配相应大小的内存空间给进程，包括内核内存分配用于存放PCB和页表信息，以及用户内存以页为单位分配给进程存放代码段和数据段内容；
• 释放：当进程结束后，需要将该进程所占用的空间释放，并对内存空间进行整理；
• 访问：当进程运行时，要对该进程的相应数据进行访问，内存需要通过逻辑地址到物理地址的映射找到所需要的数据，如果缺页需要触发缺页中断；
• 监控：需要能够实时的显示当前内存的占用情况。
• 交换：由于加入了虚拟内存，进程页可以在内存中换入换出

（3）文件模块

• 需要确定文件系统目录的逻辑结构（树形Tree）合物理结构
• 确定文件系统文件控制块FCB
• 进程对文件进行操作时文件或目录的状态以及实现方式
• 确定文件访问方法
• 文件的权限保护
• 文件系统分配方式（连续、链接合索引分配）
• 空闲空间管理
• 物理存储空间的设计

（4）设备模块

• 设备的申请、管理以及释放
• 进程使用设备的队列

（5）CPU设计

• CPU解释执行编译完成的二进制
• 需要接收时间中断完成进程切换
• 模拟进程对CPU的使用

（6）中断设计

• 最重要的是中断机制的实现方式，如何模拟中断
• 设计IO中断(包括键盘中断和打印中断)和设备中断
• 设计磁盘中断
• 设计计时中断对时间片进行模拟

（7）UI设计

• 设计Shell来完成最基本的命令操作
• 设计各种监控窗口进行操作系统监控

总设计图