試驗(yàn)一試驗(yàn)環(huán)境的使用

上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院程序設(shè)計(jì)語言實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)環(huán)境的使用實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)日期姓名學(xué)號指導(dǎo)教師專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級成績一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、熟悉操作系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境OSLab的基本使用方法。2、練習(xí)編譯、調(diào)試EOS操作系統(tǒng)內(nèi)核以及EOS應(yīng)用程序。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境WindowsXP；TevationOSLab。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1啟動(dòng)OSLab2學(xué)習(xí)OSLab的基本使用方法2.1新建Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序項(xiàng)目1、新建一個(gè)Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序項(xiàng)目的步驟如下：（1）在“文件”菜單中選擇“新建”，然后單擊“項(xiàng)目”。（2）在“新建項(xiàng)目”對話框中，選擇項(xiàng)目模板“控制臺(tái)應(yīng)用程序（c）”。（3）在“名稱”中輸入新項(xiàng)目使用的文件夾名稱“oslab”。（4）在“位置”中輸入新項(xiàng)目保存在磁盤上的位置“C:\Test”。（5）點(diǎn)擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖1所不。孽建項(xiàng)目模鼠由控制臺(tái)應(yīng)用控制臺(tái)應(yīng)用EOS控制臺(tái)應(yīng)用控制臺(tái)應(yīng)用EOSKernelEDS應(yīng)用程序程序⑹程序也++)創(chuàng)舉C語言編寫的Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序項(xiàng)目名稱oslab名稱oslab圖12、創(chuàng)建完畢后OSLab會(huì)自動(dòng)打開這個(gè)新建的項(xiàng)目。在“項(xiàng)目管理器”窗口中，樹的根節(jié)點(diǎn)表示項(xiàng)目，可以看到項(xiàng)目的名稱是“console”，各個(gè)子節(jié)點(diǎn)是項(xiàng)目包含的文件夾或者文件。此項(xiàng)目的源代碼主要包含一個(gè)頭文件“console.h”和一個(gè)C語言源文件“console.c"，如圖2所示。些目營理器 ▼里X“母：」母朝□■■ “母：」母朝□■■ 事件問件問文廣文C頭⑹源回圖2生成項(xiàng)目在“生成”菜單中選擇“生成項(xiàng)目”。在項(xiàng)目的生成過程中，“輸出”窗口會(huì)實(shí)時(shí)顯示生成的進(jìn)度和結(jié)果。如果源代碼中不包含語法錯(cuò)誤，會(huì)在最后提示生成成功，如圖3所示。生成 ：； 』:款Q-：-■-■-■一己啟動(dòng)生成：項(xiàng)目：console,配置：Debug ---正在編譯.…"conscil已運(yùn)正在鏈接.…console-統(tǒng)計(jì)到CT個(gè)錯(cuò)誤,.。?個(gè)警告====================生成:成功====================圖3執(zhí)行項(xiàng)目在OSLab中選擇“調(diào)試”菜單中的“開始執(zhí)行（不調(diào)試）”，就可以執(zhí)行此控制臺(tái)應(yīng)用程序。啟動(dòng)執(zhí)行后會(huì)彈出一個(gè)Windows控制臺(tái)窗口，顯示控制臺(tái)應(yīng)用程序輸出的內(nèi)容。按任意鍵即可關(guān)閉此控制臺(tái)窗口，結(jié)果如圖4。Helloworld?請按任意鍵繼續(xù)r圖4調(diào)試項(xiàng)目1、調(diào)試功能之前，對例子程序進(jìn)行必要的修改，步驟如下：（1）右鍵點(diǎn)擊“項(xiàng)目管理器”窗口中的“源文件”文件夾節(jié)點(diǎn)，在彈出的快捷菜單中選擇“添加”中的“添加新文件”。（2）在彈出的“添加新文件”對話框中選擇“C源文件”模板。（3）在“名稱”中輸入文件名稱“func”。（4）點(diǎn)擊“添加”按鈕添加并自動(dòng)打開文件func.c，此時(shí)的“項(xiàng)目管理器”窗口如圖5所示。；五目管理器 ▼平乂-|console日頭文件??面CCTLEule.h日?匕遇文件gjconEule.cClfiixic.c圖52、在func.c文件中添加函數(shù)：intFunc(intn)(n=n+1;returnn;)3、點(diǎn)擊源代碼編輯器上方的console.c標(biāo)簽，切換到console.c文件。將main函數(shù)修改為：intmain(intargc,char*argv口)(intFunc(intn);//聲明Func函數(shù)intn=0;n=Func(10);printf("HelloWorld!\n〃)；

return0;)4、代碼修改完畢后按F7（“生成項(xiàng)目”功能的快捷鍵）。注意查看“輸出”窗口中的內(nèi)容，如果代碼中存在語法錯(cuò)誤，就根據(jù)提示進(jìn)行修改，直到成功生成項(xiàng)目，結(jié)果如圖6所示。----「已啟動(dòng)生成：項(xiàng)fccnsc-.Cj配置索Debug 正在編譯.…console/Q；正在鏈接.…consol,-統(tǒng)計(jì)到r愉誤，r個(gè)警告====================生成：成功====================2.4.1使用斷點(diǎn)中斷執(zhí)行1、在main函數(shù)中定義變量n的代碼行intn=0;上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“插入/刪除斷點(diǎn)”，如圖7。

?日內(nèi)定義控制臺(tái)應(yīng)用程*的入口點(diǎn)北7/"include^console,h.^dT\Si9l1G：也12IS□intT\Si9l1G：也12IS□intintFunc(intn$;//送"明Func函數(shù)intn=0;n=Func(10);printfC*HelloWorld!;return&2、在“調(diào)試”菜單中選擇“啟動(dòng)調(diào)試"，Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序開始執(zhí)行，隨后OSLab窗口被自動(dòng)激活，并且在剛剛添加斷點(diǎn)的代碼行左側(cè)空白中顯示了一個(gè)黃色箭頭，表示程序已經(jīng)在此行代碼處中斷執(zhí)行，如圖8。

1;日件定義控制臺(tái)應(yīng)用程序的入口點(diǎn)材2| , .3i #include<;conEole.h'售56；早int用(頤/售56；早int用(頤/io!如1窗14)15iintFunc展iirtn);說聲明Fumz函數(shù)intn=0;n=FunC：(lCO;printfC^Hello閃corld!'□")」圖93、激活Windows圖93、激活Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序的窗口如圖9,可以看到窗口中沒有輸出任何內(nèi)容，因?yàn)閜rintf函數(shù)還沒有被執(zhí)行。2.4.2單步調(diào)試1、在OSLab的“調(diào)試”菜單中選擇“逐過程”，“逐過程”功能會(huì)執(zhí)行黃色箭頭當(dāng)前指向的代碼行，并將黃色箭頭指向下一個(gè)要執(zhí)行的代碼行，如圖10。工2-3456789」10O1112131415日掙淀或控制臺(tái)應(yīng)用程序瞋入口直*，#include^console,h罩intmain(intar我char+argv[])intFunc(intn);//聲明Fun0函數(shù)int

n=n=0;Func.(lO);printfHelloWorldl\n);return0二2、按F10（“逐過程”功能的快捷鍵），看控制臺(tái)應(yīng)用程序窗口，仍然沒有任何輸出圖10黃色箭頭就指向了調(diào)用printf函數(shù)的代碼行。查如圖11。G」d=的"ST檔\OSLMLlj\Frois\iujsl^i]ji\DeDuKAecifijfule-七xtt圖113、再次按F10執(zhí)行printf函數(shù)，查看控制臺(tái)應(yīng)用程序窗口，可以看到已經(jīng)打印出了內(nèi)容，如圖12。圖124、仔細(xì)體會(huì)“逐過程”調(diào)試功能后，在“調(diào)試”菜單中選擇“停止調(diào)試”，結(jié)束此次調(diào)試。5、按照下面的步驟練習(xí)使用“逐語句”功能和“跳出”功能：（1）按F5（“啟動(dòng)調(diào)試”功能的快捷鍵），仍然會(huì)在之前設(shè)置的斷點(diǎn)處中斷。（2）按F10逐過程調(diào)試，此時(shí)黃色箭頭指向了調(diào)用函數(shù)Func的代碼行。（3）在“調(diào)試”菜單中選擇“逐語句”，可以發(fā)現(xiàn)黃色箭頭指向了函數(shù)Func中，說明“逐語句”功能可以進(jìn)入函數(shù)來調(diào)試函數(shù)中的語句。（4）選擇“調(diào)試”菜單中的“跳出”，會(huì)跳出Func函數(shù)，返回到上級函數(shù)中繼續(xù)調(diào)試（Func函數(shù)已經(jīng)執(zhí)行完畢）。（5）按SHIFT+F5（“停止調(diào)試”功能的快捷鍵），結(jié)束此次調(diào)試。2.4.3查看變量的值1、在調(diào)試的過程中，OSLab提供了三種查看變量值的方法，按照下面的步驟練習(xí)這些方法：（1）按F5啟動(dòng)調(diào)試，仍然會(huì)在之前設(shè)置的斷點(diǎn)處中斷。（2）將鼠標(biāo)移動(dòng)到源代碼編輯器中變量n的名稱上，此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)窗口顯示出變量n當(dāng)前的值（由于此時(shí)還沒有給變量n賦值，所以是一個(gè)隨機(jī)值）。（3）在源代碼編輯器中變量n的名稱上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“快速監(jiān)視”，可以使用“快速監(jiān)視”對話框查看變量n的值。點(diǎn)擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉“快速監(jiān)視”對話框，如圖13。

調(diào)用推慢名稱Qmiin(argc=Oxl,argv=0x3e3fc8)地址二口工口口40133口圖16（3）按F11調(diào)試進(jìn)入Func函數(shù)，查看“調(diào)用堆?！贝翱诳梢园l(fā)現(xiàn)在堆棧上有兩個(gè)函數(shù)Func和main，其中當(dāng)前正在調(diào)試的Func函數(shù)在棧頂位置，main函數(shù)在棧底位置。說明是在main函數(shù)中調(diào)用了Func函數(shù)。在“調(diào)用堆?！贝翱谥须p擊main函數(shù)所在的行，會(huì)有一個(gè)綠色箭頭指向main函數(shù)所在的行，表示此函數(shù)是當(dāng)前調(diào)用堆棧中的活動(dòng)函數(shù)。同時(shí)會(huì)將main函數(shù)所在的源代碼文件打開，并也使用一個(gè)綠色箭頭指向Func函數(shù)返回后的位置，如圖17。調(diào)用堪祓 4x_聲稱 -VFunc（n=Oxa）地址：口上口［1斑11：3肝main（argc=Ojil,,ar中印的地址：口加口4口132』圖17（4）在“調(diào)用堆?！贝翱谥须p擊Func函數(shù)所在的行，可以重新激活此堆棧幀，并顯示對應(yīng)的源代碼。（5）反復(fù)雙擊“調(diào)用堆?！贝翱谥蠪unc函數(shù)和main函數(shù)所在的行，查看“監(jiān)視”窗口中變量n的值，可以看到在不同的堆棧幀被激活時(shí)，OSLab調(diào)試器會(huì)自動(dòng)更新“監(jiān)視”窗口中的數(shù)據(jù)，顯示出對應(yīng)于當(dāng)前活動(dòng)堆棧幀的信息。（6）結(jié)束此次調(diào)試。3EOS內(nèi)核的編譯和調(diào)試之前練習(xí)了對Windows控制臺(tái)應(yīng)用程序項(xiàng)目的各項(xiàng)操作，對EOS內(nèi)核項(xiàng)目的各項(xiàng)操作（包括新建、生成和各種調(diào)試功能等）與對Windows控制臺(tái)項(xiàng)目的操作是完全一致的。所以，下面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)不再是各種操作的具體步驟，而應(yīng)將注意力放在對EOS操作系統(tǒng)內(nèi)核項(xiàng)目的理解上。新建EOS內(nèi)核項(xiàng)目1、新建一個(gè)EOS內(nèi)核項(xiàng)目的步驟如下：（1）在“文件”菜單中選擇“新建”，然后單擊“項(xiàng)目”。（2）在“新建項(xiàng)目”對話框中，選擇項(xiàng)目模板“EOSKernel”。（3）在“名稱”中輸入新項(xiàng)目使用的文件夾名稱“eos”。（4）在“位置”中輸入新項(xiàng)目保存在磁盤上的位置“C:\”。（5）點(diǎn)擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖18。圖18此項(xiàng)目就是一個(gè)EOS操作系統(tǒng)內(nèi)核項(xiàng)目，包含了EOS操作系統(tǒng)內(nèi)核的所有源代碼文件。2、接下來在“項(xiàng)目管理器”窗口中查看EOS內(nèi)核項(xiàng)目包含的文件夾和源代碼文件，可以看到不同的文件夾包含了EOS操作系統(tǒng)不同模塊的源代碼文件，例如“mm”文件夾中包含了內(nèi)存管理模塊的源代碼文件，“boot”文件夾中包含了軟盤引導(dǎo)扇區(qū)程序和加載程序的源代碼文件如圖19。項(xiàng)目管理器 ，平*臼kernelapibootind申…」io$|_J演BJi]ki.h回ktimer.c?start.c?sysproc.cE)T.1mm旺匚Jub旺口PS申…」rtl出Floppy,img回kdb.oI__License.txt圖19生成項(xiàng)目1、按F7生成項(xiàng)目，同時(shí)查看“輸出”窗口中的內(nèi)容，確認(rèn)生成成功。2、打開C:\eos\debug文件夾，查看生成的對象文件和目標(biāo)文件。找到boot.bin、loader.bin和kernel.dll三個(gè)二進(jìn)制文件，這三個(gè)文件就是EOS操作系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要的可執(zhí)行文件。OSLab每次啟動(dòng)運(yùn)行EOS操作系統(tǒng)之前，都會(huì)將這三個(gè)文件寫入一個(gè)軟盤鏡像文件中，然后讓虛擬機(jī)運(yùn)行這個(gè)軟盤鏡像中的EOS(相當(dāng)于將寫有這三個(gè)二進(jìn)制文件的軟盤放入一個(gè)物理機(jī)的軟盤驅(qū)動(dòng)器中，然后按下開機(jī)按鈕）。找到libkernel.a文件，此文件是EOS內(nèi)核文件kernel.dll對應(yīng)的導(dǎo)入庫文件如圖20。圖20調(diào)試項(xiàng)目1、在“項(xiàng)目管理器”窗口的ke文件夾中找到start.c文件節(jié)點(diǎn)，雙擊此文件節(jié)點(diǎn)使用源代碼編輯器打開start.c文件如圖21。'ikernel-TevationOSLab文件舊編輯（E）視圖整）項(xiàng)目?生成也）調(diào)試電）工具（工）窗匚■.雖：”［苧，直【一」叫二,r11rprh號5g 融］?um祟二口足豆覆鼠忌最邕噌金項(xiàng)目管理器一.x］/起始更/starL??~?11 '_ .圖21在start.c文件中KiSystemStartup函數(shù)的“KiInitializePic（）;”語句所在行（第61行）添加一個(gè)斷點(diǎn)。2、按F5啟動(dòng)調(diào)試，虛擬機(jī)開始運(yùn)行軟盤鏡像中的EOS。在虛擬機(jī)窗口中可以看到EOS啟動(dòng)的過程。隨后EOS會(huì)在剛剛添加的斷點(diǎn)處中斷執(zhí)行，激活虛擬機(jī)窗口可以看到EOS也不再繼續(xù)運(yùn)行了。各種調(diào)試功能（包括單步調(diào)試、查看變量的值和各個(gè)調(diào)試工具窗口）的使用方法與調(diào)試Windows控制臺(tái)程序完全相同，可以自己練習(xí)。3、按F5繼續(xù)執(zhí)行。查看虛擬機(jī)窗口，顯示EOS操作系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)，并且EOS的控制臺(tái)程序已經(jīng)開始運(yùn)行了。4、在“調(diào)試”菜單中選擇“停止調(diào)試”，調(diào)試被終止。如圖22。一一成復(fù)復(fù)復(fù)生己已己■:■oo件件件文文文T個(gè)不起陋/start.cVOID 人KiSystemStartup（PVOIDLoaderBlnck）-早:住十十功能描述：系城的入口點(diǎn)，Kernel,dll被友會(huì)就加載到內(nèi)存后從這里開始執(zhí)手圖22查看軟盤鏡像文件中的內(nèi)容在“項(xiàng)目管理器”窗口中雙擊軟盤鏡像文件Floppy.img，就會(huì)使用FloppyImageEditor工具打開此文件（在FloppyImageEditor工具中按F1可以查看此工具的幫助文件）。在FloppyImageEditor工具的文件列表中可以找到loader.bin文件和kernel.dll文件，這兩個(gè)文件都是在啟動(dòng)調(diào)試時(shí)被寫入軟盤鏡像文件的（可以查看這兩個(gè)文件的修改日期）。boot.bin文件在啟動(dòng)調(diào)試時(shí)被寫入了軟盤鏡像的引導(dǎo)扇區(qū)中，不受軟盤文件系統(tǒng)的管理，所以在文件列表中找不到此文件。關(guān)閉FloppyImageEditor工具。查看EOSSDK（SoftwareDevelopmentKit）文件夾1、點(diǎn)擊OSLab工具欄上的“項(xiàng)目配置”下拉列表，選擇下拉列表中的“Release”項(xiàng)目配置，“Release”項(xiàng)目配置被設(shè)置為新的活動(dòng)項(xiàng)目配置（原來的活動(dòng)項(xiàng)目配置是“Debug”）。2、按F7使用Release配置生成項(xiàng)目。如圖23。制制制成復(fù)復(fù)復(fù)生己已已3制制制成復(fù)復(fù)復(fù)生己已已3、生成完畢后一個(gè)SDK文件夾，輸出 ——1個(gè)文件。1個(gè)文件。1個(gè)文件0-統(tǒng)計(jì)到0?個(gè)錯(cuò)誤,.。?個(gè)警告=======生成：成功二==========圖23，使用Windows資源管理器打開C:\eos文件夾，可以發(fā)現(xiàn)在文件夾中多出了此文件夾就是在生成EOSKernel項(xiàng)目的同時(shí)自動(dòng)生成的如圖24。

圖244、SDK文件夾中提供了開發(fā)EOS應(yīng)用程序需要的所有文件。打開SDK文件夾中的bin文件夾，可以看到有兩個(gè)名稱分別為debug和release的文件夾如圖25。debug文件夾是在使用debug配置生成項(xiàng)目時(shí)生成的，其中存放了調(diào)試版本的EOS二進(jìn)制文件。release文件夾是在使用release配置生成項(xiàng)目時(shí)生成的，其中存放了發(fā)布版本的EOS二進(jìn)制文件。分別打開這兩個(gè)文件夾查看其中包含的文件。5、打開SDK文件夾中的inc文件夾如圖26,可以看到此文件夾中存放了EOS用于導(dǎo)出API函數(shù)和重要數(shù)據(jù)類型定義的頭文件，在編寫EOS應(yīng)用程序時(shí)必須包含這些頭文件。jecte\eae\edk圖264EOS應(yīng)用程序的編譯和調(diào)試新建EOS應(yīng)用程序項(xiàng)目新建一個(gè)EOS內(nèi)核項(xiàng)目的步驟如下：（1）在“文件”菜單中選擇“新建”，然后單擊“項(xiàng)目”。（2）在“新建項(xiàng)目”對話框中，選擇項(xiàng)目模板“EOS應(yīng)用程序”。（3）在“名稱”中輸入新項(xiàng)目使用的文件夾名稱“eosapp”。（4）在“位置”中輸入新項(xiàng)目保存在磁盤上的位置“C:\”。（5）點(diǎn)擊“確定”按鈕。如圖27。此項(xiàng)目就是一個(gè)EOS應(yīng)用程序項(xiàng)目。使用Windows資源管理器將之前生成的C:\eos\sdk文件夾拷貝覆蓋到C:\eosapp\sdk位置。這樣EOS應(yīng)用程序就可以使用最新版本的EOSSDK文件夾了。薄建項(xiàng)目 |Tlx圖27生成項(xiàng)目1、按F7生成項(xiàng)目，同時(shí)查看“輸出”窗口中的內(nèi)容，確認(rèn)生成成功。2、打開C:\eosapp\debug文件夾，查看生成的對象文件和目標(biāo)文件。其中的eosapp.exe就是EOS應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件。OSLab每次啟動(dòng)EOS應(yīng)用程序時(shí)，都會(huì)將EOS應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件寫入軟盤鏡像，并且會(huì)將SDK文件夾中對應(yīng)配置(Debug或Release)的二進(jìn)制文件寫入軟盤鏡像，然后讓虛擬機(jī)運(yùn)行軟盤鏡像中的EOS，待EOS啟動(dòng)后再自動(dòng)執(zhí)行EOS應(yīng)用程序。調(diào)試項(xiàng)目1、按F5啟動(dòng)調(diào)試。OSLab會(huì)彈出一個(gè)調(diào)試異常對話框，選擇“是”調(diào)試異常，EOS應(yīng)用程序會(huì)中斷執(zhí)行，黃色箭頭指向下一個(gè)要執(zhí)行的代碼行。2、在eosapp.c的printf(〃Helloworld!\n〃)；代碼行添加一個(gè)斷點(diǎn)，然后按F5繼續(xù)調(diào)試，在此斷點(diǎn)處中斷。3、按F10單步調(diào)試，查看虛擬機(jī)窗口，打印輸出了“Helloworld!”。4、按F5繼續(xù)調(diào)試，查看虛擬機(jī)窗口，EOS應(yīng)用程序執(zhí)行完畢。5、在“調(diào)試”菜單中選擇“停止調(diào)試”，調(diào)試被終止。6、選擇“調(diào)試”菜單中的“刪除所有斷點(diǎn)”。只有刪除所有斷點(diǎn)后才能按F5再次啟動(dòng)調(diào)試，否則啟動(dòng)調(diào)試會(huì)失敗。如圖28-29。,越蛤頁EOSApp.c舊nczliid已州QSA,越蛤頁EOSApp.c舊nczliid已州QSA僦一.翁?:項(xiàng)目：EOSkpp,酉己置：Debug 圖28圖29正在編憚.一:na.in.ccrtO.cstdi□.cstdlib.cstring,cEOSApp.c_al1oca.,gm正在鏈接.?.正在對EOS應(yīng)用程序簽名.一EOSApp-統(tǒng)計(jì)到0個(gè)錯(cuò)誤「在個(gè)警告====================生成：成功====================查看軟盤鏡像文件中的內(nèi)容使用FloppylmageEditor工具打開該項(xiàng)目中的Floppy.img文件，查看軟盤鏡像中的文件。loader.bin和kernel.dll是從C:\eosapp