- 1. 项目概述
- 2. 如何运行项目
- 3. 操作说明
- 4. 功能实现
本项目以 Oranges’操作系统作为基本框架，完成了 3 个系统级应用: 多功能控制台、进程管理和文件管理。同时，还实现了 7 个用户级应用，包括计算器，日历和 5 个小游戏（2048，推箱子，井字棋，五子棋，扫雷）。系统将根据输入的命令进行不同的操作。
额外的，项目还有许多附加的小功能，例如开机动画（逐帧动画），清屏等。
编写语言：汇编语言，C语言
开发环境：Linux系统下的Bochs 2.6.9
运行环境：windows上的VMWare
张喆：框架搭建、文件管理、计算器、日历
卜滴：推箱子、井字棋、五子棋、扫雷
刘一默：进程管理、日历、2048、五子棋
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安装插件
sudo apt-get install build-essential sudo apt-get install xorg-dev sudo apt-get install bison sudo apt-get install libgtk2.0-dev
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安装Bochs
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下载
bochs-2.x.x.tar.gz包 -
进入到
bochs-2.x.x.tar.gz的上级目录tar -axvf bochs-2.x.x.tar.gz cd bochs-2.x.x.tar.gz ./configure --enable-debugger --enable-disasm -
打开Makefile, 找到92行左右的LIBS=..., 在行尾添加-lpthread
make sudo make install
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下载
nasm-x.x.x.tar.gz包 -
进入到
nasm-x.x.x.tar.gz的上级目录cd nasm-x.x.x.tar.gz ./configure make sudo make install
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进入到cherryOS目录中
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修改
bochsrc, 将如下三个路径更换为自己的工作路径
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在
cherryOS/中打开命令行 -
输入
bochs-> 6 -> c -
这里放张系统主界面的截屏
打开终端，输入 bochs、回车、’c’ 进入调试模式。
菜单显示系统提供的所有功能编号及概要。输入各命令或其编号，进入相应功能界面。
若想要回到主界面（help界面），在命令行中输入“help”按下回车即可。
在命令行中输入 man -XXX 即可进入相关的帮助界面，系统会对指令的功能进行具体的介绍。
在命令行中输入 process 即可进入进程管理。
进程管理欢迎界面，并显示进程管理支持的所有指令以及它们的功能。
输入 ps ，展示该系统当前所有进程的ID，进程名称，优先级以及是否正在运行。
输入 kill [id]，即可结束目标进程。若目标进程不存在，id 非法或不可结束将弹出反馈信息。
输入 restart [id]，即可启动未运行进程。若目标进程不存在，id 非法或目标进程已在运行，则弹出反馈信息。输入quit，即可退出进程管理系统。
TestB：文件系统
该文件系统模拟linux的部分简单的文件操作，并设置初始用户为home。
该文件系统中文件保存在名为 ss 的“虚拟文件”里，该文件刻在 80.img 的“硬盘”里，所以可以进行长期的保存。
输入 touch XXX 创建文件
输入 mkdir XXX 创建
后缀为 txt 代表文本文件，fd 代表文件夹类型文件。
输入 cd XXX 打开文件夹，进入下一级文件。
输入 cd ..
可以进行三种操作：查看、编辑文本文件以及退出保存。
rm XXX 删除文件
输入 sv 保存内容，将更新过的文件信息保存进文件系统。
本项目实现了日历功能，能够进行经典的日历操作，并对不符的输入进行检测与提示。
本项目实现了经典的2048小游戏，通过 wsad 进行上下左右移动的操作，并给出实时分数，并可通过 q 退出（quit）。
初始界面
退出
本项目实现了经典的推箱子游戏功能。
初始界面
游戏界面
本项目实现了经典的井字棋小游戏，支持人机对战，实现了系统AI。
初始界面
游戏界面
本项目实现了经典的五子棋游戏功能。
初始界面
游戏界面
本项目实现了经典的扫雷游戏功能。
初始界面
游戏界面
主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| Isleap | int | Int year | 判断概念是否为闰年 |
| Total_dat | int | Int year, int month, int day | 计算改日期是该年的第多少天 |
| Weekday | int | Int year, int month, int day | 判断该日期是周几 |
| display_month | void | Int year, int month | 显示该月日历 |
代码展示
/*****************************************************************************
* calendar
*****************************************************************************/
int Isleap(int year);
/*判断输入年份二月份的天数
返回值:month的天数*/
int Max_day(int year, int month);
/*计算输入的日期是这一年的多少天*/
int Total_day(int year, int month, int day);
/*由输入的日期判断当天是星期几
**返回值:count,0～6，分别表示星期日～星期六
*/
int Weekday(int year, int month, int day);
/*显示输入的日期是星期几*/
void display_week(int year, int month, int day);
/*显示输入的日期的当月日历*/
void display_month(int year, int month); 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| calculate | int | char* origin_exp, bool if_showrev, bool if_beauty | 计算主函数 |
| calResult | int | struct Data result[], int size | 计算后缀表达式 |
| check_exp_bucket | bool | char* exp | 判断表达式括号是否匹配 |
| check_exp_notion | bool | char* exp | 判断表达式是否有非法符号 |
代码展示
/*****************************************************************************
* 计算器
*****************************************************************************/
typedef int bool;
typedef int DATA;
#define False 0
#define True 1
#define EMPTY_CH '\0'
#define EMPTY_NUM -999999
#define SIZE 50
/*============ 操作数栈 ============*/
int num_stack[100] = { 0 };
int num_stack_index = -1;
bool isempty_num_stack();
void num_stack_push(int num);
int num_stack_pop(void);
void num_stack_clear(void);
/*============ 优先级 ============*/
int isp(char ch);
//栈内优先级
int icp(char ch);
//栈外优先级
/*============ 运算符判断 ============*/
bool isOperator(char c);
/*============ 单个数字字符判断 ============*/
bool isDigit(char ch);
/*============ 数字判断 ============*/
bool isNum(char* exp);
//数字包括 正数 负数 浮点数 (其中+3要进行特殊处理)
/*============ 在表达式最后添加 # 标识符 ============*/
void addTail(char* exp);
/*============ 封装表达式中的项 ============*/
struct Data {
int data; //数据本身
int flag; //0->char, 1->int
};
int _current = 0;
/*============ 获取表达式中的下一项 ============*/
struct Data NextContent(char* exp);
/*============ 根据运算符和两个操作数计算值 ============*/
int Cal(int left, char op, int right);
/*============ 输出后缀表达式 ============*/
void showBackMode(struct Data result[], int size);
/*============ 计算后缀表达式的结果 ============*/
int calResult(struct Data result[], int size);
/*============ 顶层计算函数 ============*/
int calculate(char* origin_exp, bool if_showrev, bool if_beauty) ;
/*判断表达式括号是否匹配*/
bool check_exp_bucket(char* exp);
/*判断表达式是否有非法符号*/
bool check_exp_notion(char* exp); 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| Run2048 | void | int fd_stdin, int fd_stdout | 程序入口 |
| loop_game | void | int fd_stdin | 循环的游戏输入输出逻辑 |
| reset_game | void | null | 重置游戏 |
| add_rand_num | void | null | 生成并加入一个随机数 |
| check_game_over | void | null | 检查游戏是否结束 |
| move_left | void | null | 左移 |
| move_right | void | null | 右移 |
| move_up | void | null | 上移 |
| move_down | void | null | 下移 |
| refresh_show | void | null | 刷新界面 |
代码展示
/*****************************************************************************
* 2048
*****************************************************************************/
#define KEY_CODE_UP 0x41
#define KEY_CODE_DOWN 0x42
#define KEY_CODE_LEFT 0x44
#define KEY_CODE_RIGHT 0x43
#define KEY_CODE_QUIT 0x71
struct termios old_config; /* linux下终端属性配置备份 */
static char config_path[4096] = { 0 }; /* 配置文件路径 */
static void init_game(); /* 初始化游戏 */
static void loop_game(int fd_stdin); /* 游戏循环 */
static void reset_game(); /* 重置游戏 */
static void release_game(int signal); /* 释放游戏 */
static char* read_keyboard(int fd_stdin);
static void move_left(); /* 左移 */
static void move_right(); /* 右移 */
static void move_up(); /* 上移 */
static void move_down(); /* 下移 */
static void add_rand_num(); /* 生成随机数，本程序中仅生成2或4，概率之比设为9:1 */
static void check_game_over(); /* 检测是否输掉游戏，设定游戏结束标志 */
static int get_null_count(); /* 获取游戏面板上空位置数量 */
static void clear_screen(); /* 清屏 */
static void refresh_show(); /* 刷新界面显示 */
static int board[4][4]; /* 游戏数字面板，抽象为二维数组 */
static int score; /* 游戏得分 */
static int best; /* 游戏最高分 */
static int if_need_add_num; /* 是否需要生成随机数标志，1表示需要，0表示不需要 */
static int if_game_over; /* 是否游戏结束标志，1表示游戏结束，0表示正常 */
static int if_prepare_exit; /* 是否准备退出游戏，1表示是，0表示否 */ 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| sl_init | void | int fd_stdin, int fd_stdout | 初始化游戏 |
| sl_set_mine | void | int fd_stdin | 埋地雷 |
| sl_display | void | null | 打印地图 |
| sl_get_num | int | int x, int y | 计算某个位置的数字 |
| sl_sweep | int | null | 展开地图 |
| runMine | int | int fd_stdin, int fd_stdout | 程序入口 |
代码展示
/*======================================================================*
mine
*======================================================================*/
#define rows 11
#define cols 11
#define Count 10
char mine[rows][cols];
char show[rows][cols];
void sl_init();
void sl_set_mine();
void sl_display(char a[rows][cols]);
int sl_get_num(int x, int y);
int sl_sweep();
int runMine(fd_stdin, fd_stdout); 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| Printchessboard | void | null | 打印棋盘 |
| IsWin | int | struct State s | 判断输赢 |
| e_fun | int | struct State s | 评估函数 |
| AutoDone | int | null | 计算机落子 |
| UserInput | int | int fd_stdin, int fd_stdout | 用户落子 |
| TicTacToe | int | int fd_stdin, int fd_stdout | 程序入口 |
代码展示
/*======================================================================*
TicTacToe
*======================================================================*/
int tmpQP[3][3]; //定义棋盘，0为空，1为敌方棋子，-1为我方棋子
#define MAX_NUM 1000
const int NO_BLANK = -1001;
const int TREE_DEPTH = 3; //搜索树的最大深度
const int NIL = 1001; //空
static int s_count;
struct State//棋盘状态
{
int QP[3][3];
int e_fun; //评估函数值
int child[9];
int parent;
int bestChild;
}States[MAX_NUM];
void chessMenu();
void Init();//初始化
void Printchessboard(); //打印棋盘
int IsWin(struct State s); //判断输赢
int e_fun(struct State s); //评估函数
int AutoDone(); //计算机决定落子位置，并判断当前棋局。
void UserInput(int fd_stdin, int fd_stdout); //用户输入落子位置
void TicTacToe(int fd_stdin, int fd_stdout); 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| fiveChess | int | int fd_stdin | 程序入口 |
| horizontal | int | int row, int col, char whoFlag | 在横向上评估某位置的分数 |
| vertical | int | int row, int col, char whoFlag | 在纵向上评估某位置的分数 |
| leftSlope | int | int row, int col, char whoFlag | 在左斜上评估某位置的分数 |
| rightSlope | int | int row, int col, char whoFlag | 在右斜上评估某位置的分数 |
| pcLoad | void | null | 计算机落子 |
| playerLoad | int | Int fe_stdin | 用户落子 |
| Win | int | null | 判断某方是否胜利 |
代码展示
/*****************************************************************************
* five chess
*****************************************************************************/
#define WIDTH 15
#define HIGHT 15
#define WHITE 0
#define BLACK 1
#define WIN 2
char WHITE_FLAG = 'O';//大写o
char BLACK_FLAG = 'X';
char map[WIDTH][HIGHT];
int situationPC[WIDTH][HIGHT] = { 0 }; //situation
int situationPlayer[WIDTH][HIGHT] = { 0 };
int player = BLACK;
void init_map();
void draw_pc_map();
void draw_player_map();
void draw_map_chess();
int horizontal(int row, int col, char whoFlag);
int vertical(int row, int col, char whoFlag);
int leftSlope(int row, int col, char whoFlag);
int rightSlope(int row, int col, char whoFlag);
int result(int left, int right, int count, int k, char num);
void pcLoad();
void benefit();
int playerLoad(fd_stdin);
int win();
int fiveChess(fd_stdin); 主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| Runpushbox | void | int fd_stdin, int fd_stdout | 程序入口 |
| draw_map | void | Int map[9][11] | 打印地图 |
| boxMenu | void | Null | 打印菜单 |
代码展示
/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
push box
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
int pi = 0;
int pj = 0;
void draw_map(int map[9][11]);
void boxMenu();
void Runpushbox(fd_stdin, fd_stdout); 主要功能
该进程管理小工具主要包括进程状态的展示，以及进程的结束与重启 。
进程展示:该功能读取系统进程表 proc_table 表项以及其各个属性并打印到屏幕
结束进程:该功能通过读取进程 ID 字符串，并将其换算为数值，以该数值做下表读取 系统进程表，修改目标表项 priority 与置 p_flags 属性值为-1 以达到结束进程目的。
启动进程:该功能通过读取进程 ID 字符串，并将其换算为数值，以该数值做下表读取 系统进程表，恢复目标表项 priority 与置 p_flags 属性值为 1 以达到启动进程目的。
代码展示
/*****************************************************************************
* processManager
*****************************************************************************/
//进程管理主函数
void runProcessManage(int fd_stdin);
//打印欢迎界面
void showProcessWelcome();
//打印所有进程
void showProcess();
int getMag(int n);
//计算进程pid
int getPid(char str[]);
//结束进程
void killProcess(char str[]);
//重启进程
void restartProcess(char str[]); 概述
该文件系统利用Oranges’代码样例中给出的open(),write()函数进行硬盘读写的模拟操作，将界面上各种文件控制操作和对应文件记录记录在80.img硬盘上。而该文件系统中文件类型分为文本文件以及文件夹类型的文件
主要函数
| 函数名称 | 返回值类型 | 函数参数 | 作用 |
|---|---|---|---|
| InitFiliBlock | void | Int fileID, char* filename, int filetype | 初始话结构体 |
| InttoStr3 | void | char* temp, int I | 将Temp转化成对应的数，i代表数字 |
| WriteDisk | void | Int len | 将文件结果存入硬盘 |
| toInt | int | Char temp | 将temp数组对应数字转化为int值 |
| ReadDisk | int | void | 读取硬盘内容 |
| FSInt | void | void | 初始化全局变量 |
| CreateFile | int | char* filename, int filetype | 根据文件类型创建文件，返回成功与否 |
| ShowFileList | void | void | 展示这一级所有文件名 |
| SearchFile | int | char* name | 搜索该目录下特定文件名的文件 |
| ReturnFile | void | Int id | 返回上一级文件夹ID |
| DeleteFile | int | Int id | 删除特定ID的文件，返回成功与否的值 |
| ShowMessage | void | void | 输出提示信息 |
代码展示
/*======================================================================*
文件系统
*======================================================================*/
#define MAX_FILE_PER_LAYER 10
#define MAX_FILE_NAME_LENGTH 20
#define MAX_CONTENT_ 50
#define MAX_FILE_NUM 100
//文件ID计数器
int fileIDCount = 0;
int currentFileID = 0;
struct fileBlock {
int fileID;
char fileName[MAX_FILE_NAME_LENGTH];
int fileType; //0 for txt, 1 for folder
char content[MAX_CONTENT_];
int fatherID;
int children[MAX_FILE_PER_LAYER];
int childrenNumber;
};
struct fileBlock blocks[MAX_FILE_NUM];
int IDLog[MAX_FILE_NUM];
//文件管理主函数
void runFileManage(int fd_stdin);
void initFileBlock(int fileID, char* fileName, int fileType);
void toStr3(char* temp, int i);
void WriteDisk(int len);
int toInt(char* temp);
int ReadDisk();
void FSInit();
int CreateFIle(char* fileName, int fileType);
void showFileList();
int SearchFile(char* name);
void ReturnFile(int ID);
void DeleteFile(int ID);
void ShowMessage();