嵌入式系统工程师
系统调用与标准I/O库
系统调用概述
系统调用I/O函数 系统调用与内核 系统调用与库
标准I/O库函数
系统调用概述
系统调用I/O函数 系统调用与内核 系统调用与库
标准I/O库函数
系统调用与内核 类UNIX系统的软件层次
应用程序
内核
库、程序
系统调用是操作系统提供给用户程序的一组“特殊”
接口。
Linux的不同版本提供了两三百个系统调用。
用户程序可以通过这组接口获得操作系统（内核）提供的服务。
例如：
用户可以通过文件系统相关的系统调用，请求系统打开文件、关闭文件或读写文件。
系统调用按照功能逻辑大致可分为:
进程控制、进程间通信、文件系统控制、系统控制、内存管理、网络管理、socket控制、用户管理。 系统调用通常通过函数进行调用。
系统调用的返回值：
通常，用一个负的返回值来表明错误，返回一个0值表明成功。错误信息存放在全局变量errno中，用户可用perror函数打印出错信息。
系统调用遵循的规范
在Linux中，应用程序编程接口(API)遵循POSIX标准。
POSIX标准描述了操作系统的函数接口规范（函数名、返回值、参数等）。
不同操作系统下编写的程序只要遵循POSIX标准，程序都可以直接移植。
如：
linux下写的open、write 、read可以直接移植到unix操作系统下。
大纲
系统调用概述
系统调用I/O函数
系统调用与内核
系统调用与库
标准I/O库函数
系统调用中操作I/O的函数，都是针对文件描述符的。
通过文件描述符可以直接对相应的文件进行操作。
如：open、close、write 、read、ioctl
文件描述符
文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时，系统（内核）会返回一个文件描述符。文件描述符用来指定已打开的文件。
#define STDIN_FILENO 0 //标准输入的文件描述符#define STDOUT_FILENO 1 //标准输出的文件描述符#define STDERR_FILENO 2 //标准错误的文件描述符程序运行起来后这三个文件描述符是默认打开的。
open函数：打开一个文件
#include
#include
#include
int open(const char *pathname,
int flags, mode_t mode);
定义新的数据类型文件信息结构体的定义声明系统调用
例：open（"/home/.../text",O_RDONLY）
或：char *p="/home/.../text";
open（p，O_RDONLY);
open函数：打开一个文件
参数：
pathname：文件的路径及文件名。
flags：open函数的行为标志。mode：文件权限(可读、可写、可执行)的设置。返回值：
成功返回打开的文件描述符。
失败返回-1，可以利用perror去查看原因
以什么方式打开
flags的取值及其含义
取值含义
O_RDONLY以只读的方式打开
O_WRONLY以只写的方式打开
O_RDWR以可读、可写的方式打开
O_CREAT文件不存在则创建文件，使用此选项时需使用mode说明文件的权限O_EXCL如果同时指定了O_CREAT，且文件已经存在，则出错
O_TRUNC如果文件存在，且为只读或只写的方式打开，则清空文件内容
O_APPEND写文件时，数据添加到文件末尾
O_NONBLOCK当打开的文件是FIFO、字符文件、块文件时，此选项为阻塞标志位
mode的取值及其含义
取值八进制数含义
S_IRWXU00700文件所有者的读、写、可执行权限
S_IRUSR00400文件所有者的读权限
S_IWUSR00200文件所有者的写权限
S_IXUSR00100文件所有者的可执行权限
S_IRWXG00070文件所有者同组用户的读、写、可执行权限S_IRGRP00040文件所有者同组用户的读权限
S_IWGRP00020文件所有者同组用户的写权限
S_IXGRP00010文件所有者同组用户的可执行权限
S_IRWXO00007其他组用户的读、写、可执行权限
S_IROTH00004其他组用户的读权限
S_IWOTH00002其他组用户的写权限
S_IXOTH00001其他组用户的可执行权限
close函数：关闭一个文件
#include
int close(int fd);
参数：
fd是调用open打开文件返回的文件描述符返回值：
成功返回0。
失败返回-1，可以利用perror去查看原因
write函数：把指定数目的数据写到文件
#include
ssize_t write(int fd, const void *addr,
size_t count);
参数：
fd：文件描述符。
addr：数据首地址。
count：写入数据的字节个数。
返回值：
成功返回实际写入数据的字节个数。
失败返回-1，可以利用perror去查看原因。
read函数：把指定数目的数据读到内存
#include
ssize_t read(int fd, void *addr, size_t count);
参数：
fd：文件描述符。
addr：内存首地址。
count：读取的字节个数。
返回值：
成功返回实际读取到的字节个数。
失败返回-1，可以利用perror去查看原因。
标准I/O库函数
练习1
目标：
使用系统调用实现cp命令。
原理：
使用系统调用open打开文件，使用read从文件读数据，使用write向文件写数据。
传给可执行程序的参数个数存放在mian函数的argc中，参数首地址存放在指针数组argv中。
练习2
目标：
使用系统调用实现who命令。
who命令用来显示登陆系统的用户。第一列显示用户名；第二列显示终端名；第三列显示登陆时间。$who
操作系统习题集之文件管理 来源：北大的MSE：有关计算机的一些辅导资料 日期：2010-12-5 第3章文件管理 学习重点： （1）文件管理的任务和功能 （2）操作系统文件的特点。文件的组织机构：文件元素（物理上: 位、字节、块、页、盘等组成；逻辑上：有字、字段、记录、虚拟块、文件、文件目录、文件夹和文件卷等。 （3）文件分类（按文件性质与用途分：系统文件、库文件；按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件；按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件；按用户观点分统：普通文件、目录文件、特殊文件；按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件；按文件的逻辑存储结构分：有结构文件和无结构文件；按文件中的数据形式分：源文件和目标文件等 （4）文件的文件的物理结构和逻辑结构：空闲表法、自由链表法和成组链接法 （5）文件的目录结构：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录，文件目录的管理，“活动文件表”（6）文件的存取控制：存取控制矩阵、用户权限表、使用密码 （7）文件的使用：文件系统的系统调用（创建、打开、读写、关闭、刪除等） 教学要求： （1）理解文件管理的任务和功能。 （2）牢固掌握文件、文件系统的概念。 （3）掌握文件系统的分类。 （4）掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念，以及相应的组织形式。 （5）掌握文件系统的目录分类管理特点。 （6）理解文件存取控制的作用及UNIX系统中采取的办法。 （7）了解文件系统的系统调用，如创建、打开、读写、关闭、刪除等。 （8）了解：文件系统的编程设计 习题 1、一个文件系统能否管理两个以上物理硬盘？ 答：一个文件系统能够管理两个以上的物理硬盘。 2、对文件的主要操作使用内容是什么？它的系统调用内容是什么？ 答：对文件系统的主要操作为： （1）文件管理：包括目录管理，实现按名存取。 （2）文件存储空间的管理：文件的组织形式——逻辑结构和物理结构，分配与管理外部存取器。 （3）文件的存取控制：解决文件保护、保密和共享。 （4）提供方便的用户接口——系统调用。系统调用的主要内容有：文件的创建、打开、读、写、关闭、删除等。 3、试说明文件系统中对文件操作的系统调用处理功能。 答：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。利用系统调用，编程人员在源程序中动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。系统调用如同一个黑匣子，对使用者屏蔽了具体操作动作，只是提供了有关功能。 有关文件系统的系统调用是用户经常使用的，包括文件的创建（create）、打开(open)、读(read)、写(write)、关闭(close)等。下面是一个有关文件系统的系统调用的例子。 main(argc,argv) int argc;
Read 系统调用在用户空间中的处理过程 Linux 系统调用（SCI，system call interface）的实现机制实际上是一个多路汇聚以及分解的过程，该汇聚点就是 0x80 中断这个入口点（X86 系统结构）。也就是说，所有系统调用都从用户空间中汇聚到 0x80 中断点，同时保存具体的系统调用号。当 0x80 中断处理程序运行时，将根据系统调用号对不同的系统调用分别处理（调用不同的内核函数处理）。系统调用的更多内容，请参见参考资料。 Read 系统调用也不例外，当调用发生时，库函数在保存 read 系统调用号以及参数后，陷入 0x80 中断。这时库函数工作结束。Read 系统调用在用户空间中的处理也就完成了。 回页首 Read 系统调用在核心空间中的处理过程 0x80 中断处理程序接管执行后，先检察其系统调用号，然后根据系统调用号查找系统调用表，并从系统调用表中得到处理 read 系统调用的内核函数 sys_read ，最后传递参数并运行 sys_read 函数。至此，内核真正开始处理 read 系统调用（sys_read 是 read 系统调用的内核入口）。 在讲解 read 系统调用在核心空间中的处理部分中，首先介绍了内核处理磁盘请求的层次模型，然后再按该层次模型从上到下的顺序依次介绍磁盘读请求在各层的处理过程。 Read 系统调用在核心空间中处理的层次模型 图1显示了 read 系统调用在核心空间中所要经历的层次模型。从图中看出：对于磁盘的一次读请求，首先经过虚拟文件系统层（vfs layer），其次是具体的文件系统层（例如 ext2），接下来是 cache 层（page cache 层）、通用块层（generic block layer）、IO 调度层（I/O scheduler layer）、块设备驱动层（block device driver layer），最后是物理块设备层（block device layer）
程序设计流程图 程序设计流程图 程序设计的基本过程 (1)分析需求：了解清楚程序应有的功能。 (2)设计算法：根据所需的功能，理清思路，排出完成功能的具体步骤，其中每一步都应当是简单的、确定的。这一步也被称为逻辑编程。 (3)编写程序：根据前一步设计的算法，编写符合C++语言规则的程序文本。 (4)输入与编辑程序：将程序文本输入到计算机内，并保存为文件，文件名后缀为.cpp 。 至此，产生了完整的程序文本，被称为源程序或源代码。保存源程序的文件(例如前面的c:\student\ch1_01.cpp)称为源程序文件，简称源文件，文件名的后缀是.cpp 。 (5)编译(Compile)：把C++程序编译成机器语言程序。 编译产生的程序称为目标程序，目标程序被自动保存为文件，这一文件称为目标文件，文件名的后缀是.obj 。 VC++进行编译的依据是源程序，如果源程序中的符号、词语、整体结构等有差错，超出了VC++的理解能力，VC++就无法完成编译，这样的差错称为语法错误。一旦发现语法错误，VC++就不生成目标文件，并在窗口下方列出错误;如果没有语法错误，则显示0 error(s) ，并生成目标文件，允许继续进行后面的步骤。 编译没有出现错误，仅仅说明程序中没有语法错误。 (6)生成执行程序：从目标文件进一步连接生成Windows环境下的可执行文件，即文件名后缀为.exe 的文件。
由于可执行文件是由若干个文件拼接而成的，其中不但有目标文件，还有另一些标准的库文件，一些规模较大的程序还会有多个目标文件，所以这一步骤又被称为连接(Link)。 (7)运行：在Windows环境中使用可执行文件。这是程序设计的最终目的。这一步也常被称为Run 。 程序设计流程图： 1.程序设计的流程图 2.程序结构流程图 3.程序算法描述流程图 4.程序算法流程图 5.浅谈程序设计的心得
一、填空题(20分,每空１分） １、操作系统设计得两个目标就是易用与高效。 2、P、V操作必须成对出现，有一个P操作就一定有一个V操作。 3、临界资源就是指系统中一次只允许一个进程使用得资源,而临界区就是指涉及到临界资源得代码段。 4、在请求式分页系统中,页框得分配有一种方式称为固定分配，固定分配有两种不同得方式，分别就是平均分配与按比率分配。 5、在请求式分页存储管理系统中，不能在计算机中实现得页面淘汰算法就是最佳算法，选择淘汰不再使用或最远得将来才使用得页得算法就是先进先出算法,选择淘汰在主存驻留时间最长得页得算法就是最近最少使用. ６、文件得结构就就是文件得组织形式，从用户观点出发所瞧到得文件组织形式称为文件得逻辑结构;从实现观点出发,文件在外存上得存放组织形式称为文件得物理结构. 7、文件得目录组织形式主要有单级目录、二级目录、树型目录与图型目录等. 8、设备得寻址方式主要有直接Ｉ／O指令与存储器映射Ｉ/O指令. 9、协同进程间一般通过信箱进行间接通信。 二、选择题（２0分，每题2分) １、紧耦合系统就就是 4 。 （1)分时操作系统（2）分布式操作系统 （3)网络操作系统（４）并行操作系统 2、以下不属于操作系统部件得就是２。 (1）进程管理（2）数据库管理 （３)保护系统(4）命令解释器系统 3、如P与V操作得信号量S初值为4，则现在S=-1，表示有 1 个进程在等待。（1）１（2)2 （3） 3 （4）5 4、用V操作可以唤醒一个进程,被唤醒得进程状态变为１。 （１）就绪(2)运行(3）阻塞(4）完成 5、所有就绪状态得进程按建立得先后顺序形成一个对列，从队列首挑选一个进程，分给时间片ｑ，投入运行.当时间片到时，而又没有完成得进程，将再次加入到队列尾，排队等待下一轮调度。这种进程调度算法称为2。 （1）循环轮转调度算法 （2）优先数调度算法 （3)固定周期轮转调度算法 （4）多级队列调度算法 6、页式存储管理得快表一般存放在4。 (1）内存(２)外存（3)硬盘(4）CACHＥ 7、虚拟存储器得最大容量由 2 决定。 (1）内存容量 （2) 程序得地址空间 （3）内外存容量 （4）计算机得地址机构 ８、可以分配给多个进程得设备就是 1 。 (1)共享设备（2)块设备 (３）独占设备（4）互斥设备 9、光盘上得文件一般可以采用3存取方式.
CAM编程的基本实现过程 数控（简称NC）编程技术包含了数控加工与编程、金属加工工艺、CAD/CAM软件操作等多方面的知识与经验，其主要任务是计算加工走刀中的刀位点（简称CL点）。根据数控加工的类型，数控编程可分为数控铣加工编程、数控车加工编程、数控电加工编程等，而数控铣加工编程又可分为2.5轴铣加工编程、3轴铣加工编程和多轴（如4轴、5轴）铣加工编程等。3轴铣加工是最常用的一种加工类型，而3轴铣加工编程是目前应用最广泛的数控编程技术。 提示：本书中所提及的数控加工和编程，如无特别注明，均指2.5轴铣数控加工和编程或3轴铣数控加工和编程。 数控编程经历了手工编程、APT语言编程和交互式图形编程三个阶段。交互式图形编程就是通常所说的CAM软件编程。由于CAM软件自动编程具有速度快、精度高、直观性好、使用简便、便于检查和修改等优点，已成为目前国内外数控加工普遍采用的数控编程方法。因此，在无特别说明的情况下，数控编程一般是指交互式图形编程。交互式图形编程的实现是以CAD技术为前提的。数控编程的核心是刀位点计算，对于复杂的产品，其数控加工刀位点的人工计算十分困难，而CAD技术的发展为解决这一问题提供了有力的工具。利用CAD技术生成的产品三维造型包含了数控编程所需要的完整的产品表面几何信息，而计算机软件可针对这些几何信息进行数控加工刀位的自动计算。因此，绝大多数的数控编程软件同时具备CAD 的功能，因此称为CAD/CAM一体化软件。 由于现有的CAD/CAM软件功能已相当成熟，因此使得数控编程的工作大大简化，对编程人员的技术背景、创造力的要求也大大降低，为该项技术的普及创造了有利的条件。事实上，在许多企业从事数控编程的工程师往往仅有中专甚至高中的学历。 目前市场上流行的CAD/CAM软件均具备了较好的交互式图形编程功能，其操作过程大同小异，编程能力差别不大。不管采用哪一种CAD/CAM软件，NC编程的基本过程及内容可由图1-1表示。 .1 获得CAD模型 CAD模型是NC编程的前提和基础，任何CAM的程序编制必须有CAD模型为加工对象进行编程。获得CAD模型的方法通常有以下3种： （1）打开CAD文件。如果某一文件是已经使用MasterCAM进行造型完毕的，或是已经做过编程的文件，那么重新打开该文件，即可获得所需的CAD模型。 （2）直接造型。MasterCAM软件本身就是一个CAD/CAM软件，具有很强的造型功能，可以进行曲面和实体的造型。对于一些不是很复杂的工件，可以在编程前直接造型。 （3）数据转换。当模型文件是使用其他的CAD软件进行造型时，首先要将其转换成MasterCAM专用的文件格式（MC9文件）。通过MasterCAM的数据转换功能，MasterCAM可以读取其他CAD软件所做的造型。MasterCAM提供了常用CAD软件的数据接
东莞理工学院（本科）2008-2009第一学期 操作系统（A卷）答案及评分标准 一、术语解释（共20 分每题2分） 进程；进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;(2分) 中断；CPU暂停当前程序的执行，转去处理计算机内部或外部发生的突发事件，完成突发事件处理后回到原来程序执行的过程；(2分) 重定位；从程序的逻辑地址映射到物理地址的过程；(2分) 页面抖动；刚调进内存的页面不久又被调出，而调出后不久又被调入，CPU大量的时间花费的页面调入调出的现象；(2分) 文件的物理组织；文件在存储设备上的组织结构；(2分) 分时；将CPU的运行时间划分成若干个时间段（称为时间片），循环轮流分配给各个程序（用户）使用; (2分) 死锁；在一个进程集合中的每个进程，都在等待仅由该集合中的另一进程才能引发的事件，而无限期地僵持下去的局面; (2分) 吞吐量；单位时间内完成的作业数; (2分) 进程同步；一个进程执行到某一点后要等到另一进程执行到某点才能继续往下执行的一种进程间关系；(2分) 虚拟存储器；只进程分配部分所需内存，剩下内存需求等到进程真正需要访问这些存储器时才被调入，但在用户看来却分配到了所有所需内存，这种内存管理方式成为虚拟存取器。(2分) （评分标准：因为各人表述方式不同，对每一小题，术语基本解释清楚即可得全分） 二、简答题（共30分每题5分） 1. 处理器有用户态和核心态等2种工作状态（4分），设置2种工作状态的原因是为了对操作系统内核进行保护（1分）。 2. 当CPU要访问的页面不在内存中时，就发生缺页中断（3分）；发生缺页中断时，CPU转缺页中断处理程序执行，将待访问页面从外村调入内存，返回被中断程序，重新启动引起缺页的指令（2分）。 3. 高级调度是作业调度，为作业分配资源，将作业调入内存，并为之创建进程（2分）；低级调度为进程调度，为进程分配处理器（2分）；作业调度为进程调度做准备（1分）。 3. 死锁产生的4个必要条件是：互斥条件、占用且等待条件、循环等待条件、不可抢占条件。（答对1个得2分，2个得3分，3个得4分，4个得5分） 5. 操作系统是一种系统软件，是若干程序模块所的集合，它负责管理和控制计算机系统的硬件、软件资源的分配、调度和管理，使系统高效、安全地运行（2分）；为用户提供简单、直观、灵活的用户接口和使用环境（1分）；操作系统的主要功能是实现对计算机系统软硬件资源的管理（2分）。 6.引进高级通信机构的目的是为了在进程间实现大量数据的交换（4分）；进程间通信机制的实例有：管道、消息通信、共享内存等（列出1种即可，1分）。 三、理解题（共20分每题5分） 1.设备分配；设备回收；设备启动;I/O操作;中断处理;缓冲区管理；(评分标准：每项1分，最多5分) 2. 进程正常结束；进程出错终止；运行时间片用完；等待I/O操作；优先级更高度进程就绪；(评分标准：每项1分，最多5分) 3. 有效地址 (1,500)的物理地址为：1024×3+500=3572; (3分) 有效地址 (2,3000)不合法；(1分) 有效地址(3,100)的页号超出页表范围，出现地址越界；(1分)
1. [代码]c代码server部分跳至[1][2][3][全屏预览] ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 server.c ==================================================================== #include
首先，进入到内核源码目录/usr/src/linux-2.6.34中，添加自己的系统调用号。 lyh@lyh:~$ cd /usr/src/linux-2.6.34/ 系统调用号在unistd_32.h文件中定义。内核中每个系统调用号都是 以“__NR_"开头的，在该文件中添加自己的系统调用号 lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/include/asm/unistd_32.h #define __NR_pwritev 334 #define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335 #define __NR_perf_event_open 336 #define __NR_recvmmsg 337 #define __NR_mycall 338 #ifdef __KERNEL__ #define NR_syscalls 339 在内核源文件中该行为#define NR_syscalls 338，在系统调用执行的过程中，system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls，系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 338修改为#define NR_syscalls 339 其次，在系统调用表中添加相应的表项 （1）lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/kernel/syscall_table_32.S ENTRY(sys_call_table) .long sys_restart_syscall .long sys_exit ………………（这里省略了部分） .long sys_rt_tgsigqueueinfo .long sys_perf_event_open .long sys_recvmmsg .long sys_mycall （2）lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/h8300/kernel/syscalls.S #include
linux题库填空简答及答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
二、填空题 26. 在Linux系统中，以＿文件的＿方式访问设备。 27. Linux内核引导时，从文件＿/etc/fstad＿＿＿中读取要加载的文件系统。 28. Linux文件系统中每个文件用__i节点_____来标识。 29. 某文件的权限为：d-rw-_r--_r--，用数值形式表示该权限644,该文件属性是目录。 30. 静态路由设定后，若网络拓扑结构发生变化，需由__系统管理员___修改路由的设置。 31. 网络管理的重要任务是：__控制___和_监控_______。 32. 安装Linux系统对硬盘分区时，必须有两种分区类型：文件系统分区___ 和___交换分区________。 33. 编写的Shell程序运行前必须赋予该脚本文件__执行___权限。 二、填空题(每题2分，共20分) 1．安装Linux系统对硬盘分区时，必须有两种分区类型：Linux原始分区(根分区) 和Linux 交换分区。 2．在Linux的两种链接文件中，只能实现对文件链接的一种方式是：软链接(符号链接)。3．Linux主要采用了请求调页和写时复制 _两种动态内存管理技术实现了物理内存以On demand方式动态分配。 4．对于System V类型的共享内存页面，Linux基于__Clock____算法决定哪些页面应当被换出物理内存。 5．在Linux与中断相关的三个核心数据结构中，用做抽象的中断控制器的数据结构是_ hw_interrupt_type _____，它包含一系列处理中断控制器特有的操作。 6. 通过将_ request _____动态链入块设备控制结构blk_dev_struct，Linux设备管理器有 效的实现了物理设备和缓冲区之间的异步读写通讯。 7．将/home/stud1/wang目录做归档压缩，压缩后生成wang.tar.gz文件，并将此文件保存到/home目录下，实现此任务的tar命令格式__tar czvf wang.tar.gz /home/stud1/wang____。 8．对于给定的文件file，统计其中所有包含字符串”WHU”的行数的一条命令是_grep WHU file | wc -l 9. 对于Shell脚本程序，若输入参数数量多于9个，则程序遍历每个参数可通过使用 __shift__命令实现。 10．在System V进程通讯方式中，ipc_perm结构描述对一个系统IPC对象的存取权限，而用于定位IPC对象的引用标志符key可以依据键值分成_公有____和___私有___两种类型。 二、填空题(每空1分，共20分) 1．在Linux2.4.0版本中，进程有 ___6___ 种状态，进程使用 __exit____ 系统调用后进入僵死状态。 2．在Linux 中，管道分为 __2____ 种类型，若创建或打开管道时获得的描述符存放在fd 中，则fd[1]是 _管道写描述符_ 。 3．Linux为用户提供的接口有 shell、XWINDOW、系统调用 4．Linux在I386体系结构中支持 __两级____分页机构。 5．每个设备文件名由主设备号和从设备号描述。第二块IDE硬盘的设备名为__hdb____，它上面的第三个主分区对应的文件名是 __hdb3____ 。 6. 超级块是描述 __文件系统属性____ 信息的数据结构，索引节点是描述 __文件属性____
添加系统调用 实验目的 学习Linux内核的系统调用，理解、掌握Linux系统调用的实现框架、用户界面、参数传递、进入/返回过程。 实验内容 本实验分两步走。 第一步，在系统中添加一个不用传递参数的系统调用；执行这个系统调用，使用户的uid等于0。显然，这不是一个有实际意义的系统调用。我们的目的并不是实用不实用，而是通过最简单的例子，帮助熟悉对系统调用的添加过程，为下面我们添加更加复杂的系统调用打好基础。 第二步，用kernel module机制，实现系统调用gettimeofday的简化版，返回调用时刻的日期和时间。 实验指导 2.1一个简单的例子 在我们开始学习系统调用这一章之前，让我们先来看一个简单的例子。就好像哪个经典的编程书上都会使用到的例子一样： 1: int main(){ 2: printf(“Hello World!\n”); 3: } 我们也准备了一个例子给你： 1: #include
2行，他们的作用分别是： 第一行：包括unistd.h这个头文件。所有用到系统调用的程序都需要包括它，因为系统调用中需要的参数（例如，本例中的“__NR_getuid”，以及_syscall0()函数）包括在unistd.h中；根据C语言的规定，include
操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编着 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答：现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体，构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源，包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。 答：包括两大类，硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等；信息资源分为程序和数据等。 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 （1）服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 （2）进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 （3）系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 （4）资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？ 答：大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率 5．操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务？ 答：（1）创建程序和执行程序；（2）数据I/O和信息存取；（3）通信服务；（4）差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作，使得多个应用程序能够有效的共享系统资源，提高系统效率，操作系统还具备一些其他的功能：资源分配，统计，保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答：操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成，在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理的各种软硬件资源，是操作系统对外提供服务和功能
高一信息技术课程教案 课题：第六章第一节程序设计的基本方法 计划课时：1课时本课课时：1课时 教学目的： 1、理解算法的概念； 2、知道两种算法的描述方法—语言描述法和流程图的区别； 3、能初步掌握用流程图描述算法。 4、培养学生的理论联系实际能力和动手能力。 5、提高学生的信息技术素养和创新意识。 教学重点、难点 算法的描述、流程图 教具 教师机、投影仪、视频展示台、多媒体CAI课件 教学方法 以任务为主线、教师为主导、学生为主体的任务驱动式教学 教材分析 本节所讲算法主要是指计算机解决问题的方法和步骤。美国著名计算机科学家克努特教授提出了”计算机科学就是研究算法的科学”的著名论断，说明了算法在设计程序中的重要性，解决任何问题都必须设计算法，所以本节内容起到统领全章的作用。 但是，对于初学者而言，本节内容属于理论知识，具有一定的抽象性。建构主义理论认为学习是新旧知识的联系，是学习者主动建构内在心理结构的过程。而在初学者原有的认知结构中没有关于算法的认知。如果直接讲算法，学生很难实现新旧知识的联系，无法做到意义建构和有意义的学习，对于算法的含义就难以做到真正理解。按照从感性到理性、从已知到未知的认知规律，我从学生的感性认知入手，从学生的兴趣出发，先创设情境，引入三个用VB编写的小程序，把学生的兴趣调动起来，通过对具体问题的讨论，使学生明白解决任何问题都需要有清晰的解决思路和解题步骤，计算机解决问题和人解决问题一样都需要有明确的解题步骤，而计算机的解题步骤就称为算法，这样就很自然地引入了算法的概念。易于学生接受和理解。 对于本节内容的重难点，即算法的描述，主要是通过对实际问题的解决来突破的。本节所讲算法
第一章： 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的区别。 （1）调用形式和实现方式不同； （2）被调用的代码位置不同； （3）提供方式不同 15.什么是多道程序设计？多道程序设计有什么特点？ 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的，从微观上看是串行的。 （1）可以提高CPU、内存和设备的利用率； （2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加； （3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 （1）处理器管理； （2）存储管理； （3）设备管理； （4）文件管理； （5）联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。
系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 （1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用； （2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： (1) (见图中有色部分)。 (2)程序A无等待现象，但程序B有等待。程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见 图中有色部分)。 5、答：画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间)：
mips汇编语言之实现swap函数收藏 此程序用来交换两个整数 已在pcspim下编译通过 ## ################################################## # #### programed by stevie zou ### # purpose:to swap two values # ##### 10-15-2008 ######### ################ ## ############# text segment ############### .text .globl main main: la $t0, number #读取两个整数并放入寄存器$t1,$t2 lw $t1, 0($t0) lw $t2, 4($t0) li $v0, 4 #打印msg1 la $a0, msg1 syscall li $v0, 1 #打印转换前$t1中的值 move $a0, $t1 syscall li $v0, 4 #打印msg2 la $a0, msg2 syscall li $v0, 1 #打印转换前$t2中的值 move $a0, $t2 syscall move $t3, $t1 #关键部分，在寄存器间move数据 move $t1, $t2 move $t2, $t3 li $v0, 4 #打印msg3 la $a0, msg3 syscall
li $v0, 1 #打印转换后$t1中的值 move $a0, $t1 syscall li $v0, 4 #打印换行符/n la $a0, msg4 syscall li $v0, 1 #打印转换后$t2中的值 move $a0, $t2 syscall ########### data segment ############## .data number: .word 12,34 msg1: .asciiz "the first number is:\n" msg2: .asciiz "\nthe second number is:\n" msg3: .asciiz "\nnow they are swapped as:\n" msg4: .ascii "\n" ## end of file 程序运行结果为： 本文来自CSDN博客，转载请标明出处：https://www.doczj.com/doc/b017904624.html,/yihaozou/archive/2008/10/19/3081322.aspx
Linux系统调用实现机制实验报告 实验目的： 熟悉Linux系统调用过程，掌握系统调用的基本原理并在实验中实现系统调用的添加。 实验所需软件： 实验平台：VMware WorkStation； 系统环境：Red Hat Linux9.0； 传输工具：Ftp server(Serv USetup); 实验过程： 一、实验环境的搭建 (一)在Window下安装虚拟机VMware WorkStation； (二)在虚拟机上安装Red Hat 9.0系统； (三)在Window下安装Ftp Server，实现Linux与windows文件共享。 1. Ftp服务器的配置 打开Ftp Server，在[管理控制台]中选择[新建域]，系统会弹出配置域向导的对话框，这里按要求填入相应信息，即可配置成功一个ftp服务器。步骤1要求用户填入域的[名称]和[说明]，[名称]必须填写，[说明]可以不填。例如：在名称中输入[Linux实验]，选择[下一步]，便进入到域向导的步骤2。 步骤2是服务器访问协议和端口的配置，默认即可，点击[下一步]进入步骤3。步骤3是IP地址的配置，输入Windows主机的IP地址（202.112.147.176）。 确认无误后，点击[完成]。接下来要做的就是为域添加用户，根据添加用户向导，逐个填写[用户名]，[密码]，[根目录（即共享的文件目录）]以及[访问权限]。本次实验的配置为：tml(用户名),密码为空，E：\安全操作系统\实验材料（存放config-2.4.18forMP.txt和linux-2.4.18.tar.gz的目录），完全访问（访问权限）。到此，服务器的配置已经完成。 2. 在Linux下访问服务器，并下载文件
Linux0.11系统调用原理及实验总结 1系统调用的原理 1.1概述 系统调用是一个软中断，中断号是0x80，它是上层应用程序与Linux系统内核进行交互通信的唯一接口。通过int 0x80，就可使用内核资源。不过，通常应用程序都是使用具有标准接口定义的C函数库间接的使用内核的系统调用，即应用程序调用C函数库中的函数，C函数库中再通过int 0x80进行系统调用。 所以，系统调用过程是这样的： 应用程序调用libc中的函数－>libc中的函数引用系统调用宏－>系统调用宏中使用int 0x80完成系统调用并返回。 另外一种访问内核的方式是直接添加一个系统调用，供自己的应用程序使用，这样就不再使用库函数了，变得更为直接，效率也会更高。 1.2相关的数据结构 在说具体的调用过程之前，这里先要说几个数据结构。 1.2.1 系统调用函数表 系统调用函数表sys_call_table是在sys.h中定义的，它是一个函数指针数组，每个元素是一个函数指针，它的值是各个系统提供的供上层调用的系统函数的入口地址。也就是说通过查询这个表就可以调用软中断0x80所有的系统函数处理函数。 1.2.2 函数指针偏移宏 这是一系列宏，它们的定义在unistd.h中，基本形式为＃define _NR_name value，name为系统函数名字，value是一个整数值，是name所对应的系统函数指针在sys_call_table中的偏移量。 1.2.3 系统调用宏 系统调用宏_syscalln(type,name)在内核的unistd.h文件中定义的，对它展开就是： type name（参数列表） { 调用过程； }； 其中，n为参数个数，type为函数返回值类型，name为所要调用的系统函数的名字。在unistd.h 中共定义了4个这样的宏（n从0到3），也就是说，0.11核中系统调用最多可带3个参数。
《操作系统》练习及参考答案 第1章操作系统概述 1.3.1 选择最合适的答案 1.一般用户更喜欢使用的系统是（）。 A.手工操作 B.单道批处理 C.多道批处理 D.多用户分时系统 2. 与计算机硬件关系最密切的软件是（）。 A.编译程序 B.数据库管理系统 C.游戏程序 D.OS 3. 现代OS具有并发性和共享性，是（）的引入导致的。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 4. 早期的OS主要追求的是（）。 A.系统的效率 B.用户的方便性 C.可移植 D.可扩充性 5.（）不是多道程序系统 A.单用户单任务 B.多道批处理系统 C.单用户多任务 D.多用户分时系统 6.（）是多道操作系统不可缺少的硬件支持。 A.打印机 B.中断机构 C.软盘 D.鼠标 7. 特权指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.进程调度中 8. 没有了（）计算机系统就启动不起来。 A.编译器 B.DBMS C.OS D.浏览器 9. 通道能够完成（）之间的数据传输。 A.CPU与外设 B.存与外设 C.CPU与主存 D.外设与外设 10. 操作系统的主要功能有（）。 A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理 B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统 C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统 D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统 11. 单处理机计算机系统中，（）是并行操作的。 A.处理机的操作与通道的操作是并行的 B.程序与程序 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 12. 处理机的所有指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.系统态 13.（）功能不是操作系统直接完成的功能。 A.管理计算机硬盘 B.对程序进行编译 C.实现虚拟存储器 D.删除文件
二．掌握系统调用的实现过程，通过编译内核方法，增加一个新的系统调用。另编写一个应用程序，调用新增加的系统调用。 (1) 实现的功能是：文件拷贝； 操作步骤： 1。先在/usr/src/linux-2.4.18-3/kernel/sys.c文件末尾添加mycopy_s.c里的代码。 2。修改文件 /usr/src/linux-2.4.18-3/include/asm-i386/unistd.h文件在文件中相应位置加上： #define __NR_mycopy 239 3.修改文件 /usr/src/linux-2. 4.18-3/arch/i386/kernel/entry.S文件 在文件中相应位置加上： .long SYMBOL_NAME(sys_mycopy) 编译内核：（过程中要先后使用的命令如下，其中后两步操作为非必要，若不执行，则新内核下某些系统功能将无法实现） make mrproper make oldconfig make dep make clean make bzImage make modules make modules_install maek install 这几步均成功完成后，新内核已经生成，执行如下步骤： cp /usr/src/linux-2.4.18-3/arch/i386/boot/bzImage /boot/bzImage-new cp /usr/src/linux-2.4.18-3/System.map /boot/System.map-new ln –sf /boot/System.map-new /boot/System.map 然后进入 /etc/lilo.conf(本机采用Lilo配置)，添加如下代码： image=/boot/bzImage-new label=linux-new root=/dev/hda1 /* hda1为安装linux的分区 */ 然后进入 /sbin,运行lilo，完成配置。 重启系统后选择标签为linux-new的新内核进入。 在新内核下测试系统调用，其运行结果如下： [YAKUZA$root] ls copy.c test.c [YAKUZA$root] gcc mycopy_test.c –o mycopy_test [YAKUZA$root] ls mycopy_test mycopy_test.c test.c [YAKUZA$root] cat test.c #include