# oscp

**Repository Path**: hippogypi/oscp

## Basic Information

- **Project Name**: oscp
- **Description**: 大三操作系统课设，基于NachOS的分析与实验
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-11-17
- **Last Updated**: 2026-01-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

### （1）NachOS代码框架
NachOS是一个基于MIPS指令框架的轻量级教学用操作系统。采用编译时模块化体系结构（内核=核心模块+功能模块。模块在编译时静态链接，通过Makefile选择包含哪些模块。每个模块有明确的职责）：
```
nachos-3.4-ualr-2022/
├── c++example/             # C++编程示例
├── code/                   # 核心源码
│   ├── threads/            # 线程管理（核心）
│   │   ├── thread.h/cc     # 线程控制块
│   │   ├── scheduler.h/cc  # 线程调度
│   │   └── synch.h/cc      # 同步原语
│   ├── machine/            # 硬件模拟层（基础）
│   │   ├── machine.h/cc    # 机器模拟器
│   │   ├── interrupt.h/cc  # 中断处理
│   │   └── translate.h/cc  # 地址翻译
│   ├── userprog/           # 用户程序管理
│   │   ├── addrspace.h/cc  # 地址空间
│   │   └── exception.cc    # 系统调用
│   ├── filesys/            # 文件系统
│   │   ├── filesys.h/cc    # 文件系统接口
│   │   ├── directory.h/cc  # 目录管理
│   │   └── filehdr.h/cc    # 文件头
│   ├── network/            # 网络通信
│   ├── test/               # 测试程序
│   └── lab2-lab7/          # 实验目录
└── doc/                    # 文档

```
### （2）NachOS进程调度
默认采用非抢占式FCFS调度策略

但通过命令行选项可启用 "随机" 时间片调度：

当使用特定参数 (如 - rs) 时，系统会在程序执行的 "随机但可重复的点" 触发时钟中断，强制线程切换

这种机制使线程在时间片用完后被抢占，切换到就绪队列的下一个线程

-rs 参数的作用：为这种随机时间片调度提供种子，确保每次运行时线程在相同的 "随机" 点被抢占，实现可重复的调试体验

### （3）NachOS的OneTick与中断响应
NachOS用的是模拟时间系统，tick其实完全不等同于物理硬件产生的时钟。它只是一种模拟的先后顺序！这一点曾让我混淆了很久，让我感到非常困惑。因为我完全想不通OneTick为什么要这样设计，但现在我懂了：因为这推进的是逻辑上的时间，跟物理时间过去了多久没关系。而这个时间“逻辑”的划分标准是什么呢？就是响应中断的时间顺序！换句话说，这个OneTick说到底只是为了响应中断而设计的......但我之前一直理解反了。

事实上OneTick有且只有两种调用场景：
- Machine::Run()中执行用户指令后：为了在用户程序执行中模拟中断
- 使用Interrupt::SetLevel()开中断时：为了处理在关中断期间累积的中断

### （4）NachOS的文件系统
在操作系统中，文件系统管理磁盘上的数据。Nachos使用简单的文件系统结构：

- __文件头（FileHeader）__：存储文件 __元数据__（metadata），包括：

  - 文件大小（字节数）
  - 文件内容所在 __数据扇区编号__（dataSectors数组）
  - 文件最后修改时间（实验四新增）

- __数据扇区（Data Sectors）__：实际存储文件内容的磁盘块

- __打开文件表项（OpenFile）__：当文件被打开时，在内存中创建的对象，包含：

  - 指向文件头的指针
  - 当前读写位置
  - 其他操作状态

NachOS的文件读取流程：
- 相关文件：openfile.h（OpenFile） 、 filehdr.h（FileHeader）
```
上层调用 → OpenFile::Read → OpenFile::ReadAt → 扇区转换 → 模拟磁盘IO → 数据复制 → 返回结果
```