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操作系统课程设计报告

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课程实验报告课程名称：操作系统课程设计专业班级：计算机科学与技术1003班学号：姓名：鲁辰指导教师：报告日期：2013.03.24计算机科学与技术学院目录1 课程设计目的 (3)2 课程设计内容 (3)2.1 课程设计题目 (3)2.1.1题目1：C语言、GTK编程 (3)2.1.2 题目2 (3)2.1.3 题目3 (3)2.1.4 题目4 (3)2.1.5 题目5 (4)3 课程设计过程 (4)3.1 系统的安装与配置 (4)3.1.1系统的安装 (4)3.1.2 系统的配置 (4)3.2 题目一：C语言编程与GTK编程 (4)3.2.1 实现文件拷贝 (4)3.2.2 GTK三个并发进程 (6)3.3 题目二：Linux内核编译 (7)3.3.1 下载、解压Linux内核 (7)3.3.2增加系统调用 (7)3.3.3 编译内核 (9)3.4 题目三：增加Linux系统功能调用 (12)3.4.1 关于Linux内核模块和设备驱动程序 (12)3.4.2实现步骤 (12)3.5 题目四：应用/proc设计任务管理器 (16)3.5.1 分模块设计 (16)3.5.2 程序的实现 (17)3.5.3 功能演示 (23)4 课程设计体会 (25)5 参考文献 (25)附录：第四题源代码 (26)1 课程设计目的掌握Linux操作系统的使用方法；了解Linux系统内核代码结构；掌握实例操作系统的实现方法。

2 课程设计内容2.1 课程设计题目2.1.1题目1：C语言、GTK编程掌握Linux操作系统的使用方法，包括键盘命令、系统调用；掌握在Linux下的编程环境。

编一个C程序，其内容为实现文件拷贝的功能；编一个C程序，其内容为分窗口同时显示三个并发进程的运行结果。

要求用到Linux下的图形库。

gtk/qt2.1.2 题目2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。

实现的功能是：文件拷贝；2.1.3 题目3掌握增加设备驱动程序的方法。

通过模块方法，增加一个新的设备驱动程序，其功能可以简单。

实现字符设备的驱动2.1.4 题目4了解和掌握/proc文件系统的特点和使用方法（选做）了解/proc文件的特点和使用方法监控系统状态，显示系统中若干部件使用情况用图形界面实现系统监控状态。

2.1.5 题目5设计并实现一个模拟的文件系统（选做）多用户的多级目录的文件系统设计。

多用户、多级目录、login (用户登录)、系统初始化（建文件卷、提供登录模块）、文件的创建、文件的打开、文件的读、文件的写、文件关闭、删除文件、创建目录（建立子目录）、改变当前目录、列出文件目录、退出3 课程设计过程3.1 系统的安装与配置3.1.1系统的安装虽然课程设计的PPT推荐使用VMware虚拟机，但是经过尝试，虚拟机上的Ubuntu操作系统速度太慢，所以选择了直接将Ubuntu安装在本机上的方式，使用这样的方式速度更快，特别是在编译内核的时候，在虚拟机上需要3小时以上，而在本机的Linux系统上编译内核只需要30～40分钟。

系统：Ubuntu-10.04.4-desktop-i386安装方法：1）将Ubuntu的ISO文件载入虚拟光驱2）打开虚拟光驱，选择相应的安装文件进行安装3）安装后，重启，在开机时选择进入Ubuntu即可3.1.2 系统的配置配置root用户：1）执行指令：sudo passwd root 然后设置密码2）注销当前用户，使用root用户登录3.2 题目一：C语言编程与GTK编程3.2.1 实现文件拷贝1）编写源代码：3.2.2 GTK三个并发进程1）下载GTK图3. 1 第一题运行结果3.3 题目二：Linux内核编译3.3.1 下载、解压Linux内核kernel的下载网站：https:///从上述网站上下载内核linux2.6.34.14并在ubuntu中进行解压，解压时直接点击右键选择解压，然后再拷贝到/usr/src目录。

3.3.2增加系统调用系统调用工作原理：不能访问内核所占内存空间也不能调用内核函数。

进程调用一个特殊的指令，这个指令会跳到一个事先定义的内核中的一个位置（当然，这个位置是用户进程可读但是不可写的）。

在Intel CPU中，这个由中断INT0x80实现。

(与DOS功能调用int0x21很相似)跳转到的内核位置叫做sysem_call。

检查系统调用号，这个号码代表进程请求哪种服务。

然后，它查看系统调用表(sys_call_table)找到所调用的内核函数入口地址。

接着，就调用函数，等返回后，做一些系统检查，最后返回到进程（或到其他进程，如果这个进程时间用尽）。

系统调用号表示数组sys_call_table[]中的位置。

文件../Arch/i386/kernel/entry.S中：Entry(system_call_table)增加系统调用的实现：要添加一个文件拷贝的系统调用需要如下的步骤：1）对/usr/src/linux-2.6.37.4/kernel/sys.c进行修改，添加实现文件拷贝功能的源代码：添加的源代码如下：图3. 2 修改sys.c图3. 3 修改unistd_32.h在系统调用号的末尾增加： #define __NR_sys_mycall 338 即添加第338号系统调用，调用的函数名称为：sys_mycall 并将系统调用的总数改为3393）修改系统调用表/usr/src/linux-2.6.32.10/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S图3. 4 修改syscall_table_32.s在最后一行添加： .long sys_mycall4）修改系统版本号，以免混淆 3.3.3 编译内核 内核编译步骤：图3. 5 修改 makefilemenuconfig图3. 7 安装ncurse 的选择-j4个任务这样编译的过更快。

图3. 8 make menuconfig执行指令图3. 9 make modules_install安装内核时发图3. 10 make install目录下文件，所以安装内核无法成功。

o图3. 11 拷贝对应的.img文件到/lib/boot入内核，进入终端，使用指令查看当前系统图3. 12 查看内核版本编写测试成图3. 13 测试程序3.4 题目三：增加Linux 系统功能调用3.4.1 关于Linux 内核模块和设备驱动程序 参考书： 《 Linux Device Drvier 2 》 《 Linux 内核编程 》Linux 核心是一种monolithic 类型的内核，即单一的大核心另外一种形式是MicroKernel ，核心的所有功能部件都被拆成独立部分，这些部分之间通过严格的通讯机制进行联系。

linux 内核是一个整体结构，因此向内核添加任何东西.或者删除某些功能 ，都十分困难 。

为了解决这个问题，引入了模块机制，从而可以动态的在内核中添加或者删除模块。

模块一旦被插入内核,他就和内核其 他部分一样。

3.4.2实现步骤 1）编写源代码2）编译驱动程序拷贝到/usr/src/linux-2.6.34.14/drive图3. 14 Mydev.c的拷贝/usr/src/linux-2.6.34.14/ 最图3. 15 修改makefileC /usr/src/图3. 16 编译内核模块加载内核中的模块，使用指图3. 17 加载内核模块创建新的虚拟设备文件，使mknod /dev/mydev 通过查表找到设备文件号cat 找到系统分配 后面是设备驱动源代码中定义的设图3. 18 创建虚拟设备文件图3. 19 找到驱动设备通过运行程序，测试新的设图3. 20 运行测试程序3）测试程序的源代码：3.5 题目四：应用/proc 设计任务管理器3.5.1 分模块设计为了实现系统任务管理器System Mointer ，首先将待实现的功能模块分为6个不同的部分，分别为：Process Info(查找进程信息)、CPU Ratio(CPU 使用率)、MM Ratio(内存使用率)、System Info(系统基本信息)、New Process(创建新的进程)、Shut Down(关机)几个功能部分。

下面详细描述这几个模块：图3. 21 SystemMonitor 主界面按钮后，会弹出一个新的窗口，界面如图所示。

在文本框中输入所按钮，即弹出右、进程名称、进程为当前文图3. 22 查找进程信息按钮后，弹出窗口如的使用的历史曲图3. 23 查看CPU 使用率按钮后，弹出窗口如右图所示。

在窗口中显示内存的使用的历史曲图3. 24 查看内存使用率弹出窗口如系统启动的系统图3. 25 查看系统的基本信息按钮后，弹出窗口如右图所示。

在文本框中输入程序的位置名称，图3. 26 运行新的程序3.5.2 程序的实现通过上述总结，对功能的需求有了一个全面的了解，为了实现上述功能，将需要做的工作分成以下几步：1）界面基本控件的使用 2）查找/proc 信息的函数 3）利用/proc 返回的信息计算CPU 、MM 使用率的函数、画图在程序设计之前，先解决编译器和调试程序的问题。

在下载了gtk 后，使用code blocks 即可进行程序的编译和调试，比使用gcc 和gdb 更为方便。

界面的实现：通过模块的设计，总结出所需要的控件主要有窗口、按钮、显示文本框、输入文本框、列表。

查找资料，找到实现这4个控件的方法。

以下程序在一个窗口中分别实现了按钮、显示文本框、输入文本框：纳为以下几步：1）定义GtkWidget型指针2）调用函数新建控件3）控件内容、位置、类型的设置4）显示控件列表的实现：在查找进程的信息时使用了gtk的table控件，下面的例子是关于列表控件实现的。

void select_row_callback(GtkWidget *clist,gint row,gint column,GdkEventButton *event,gpointer data);图3. 28 基本界面2查找和处理/proc信息：CPU、MM使用率：CPU的不一样之外，其他部分基本相同，不再赘述。

3.5.3 功能演示查找进程信息并杀死进程：图3. 29 功能演示--查找杀死进程图3. 30 功能演示--查找杀死进程2 运行一个新的程序：图3. 31 功能演示--运行一个新的程序图3. 32 功能演示--运行一个新的程序2其他的功能在前面的模块设计部分已经基本讲清，不再赘述。

4 课程设计体会在本次的课程设计中，我有很多收获。

首先，通过做题目，我对Linux系统即内核编译有了更深入的了解，并熟悉了GTK的程序设计。

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操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)

操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)

《操作系统课程设计》实验报告学号：姓名：苏州大学计算机科学与技术学院2014年9月操作系统课程设计实验报告目录目录 (1)一、实验环境 (2)二、实验报告总体要求 (2)实验一编译L INUX内核 (3)实验二观察L INUX行为 (7)实验三进程间通信 (14)操作系统课程设计实验报告一、实验环境Linux平台◆硬件平台：普通PC机硬件环境。

◆操作系统：Linux环境，例如，红旗Linux或Red Hat Linux；启动管理器使用GRUB。

◆编译环境：伴随着操作系统的默认gcc环境。

◆工作源码环境：一个调试的内核源码，版本不低于2.4.20。

二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。

实验报告至少要求包含以下内容：1.引言：概述本次实验所讨论的问题，工作步骤，结果，以及发现的意义。

2.问题提出：叙述本篇报告要解决什么问题。

注意不可以抄写实验要求中的表述，要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。

3.解决方案：叙述如何解决自己上面提出的问题，可以用小标题 3.1,3.2…等分开。

这是实验报告的关键部分，请尽量展开来写。

注意，这部分是最终课程设计的基本分的部分。

这部分不完成，本课程设计不会及格。

4.实验结果：按照自己的解决方案，有哪些结果。

结果有异常吗？能解释一下这些结果吗？同别人的结果比较过吗？注意，这部分是实验报告出彩的地方。

本课程设计要得高分，应该在这部分下功夫。

5.结束语：小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。

6.附录：加了注释的程序清单，注释行数目至少同源程序行数目比1：2，即10行源程序，至少要给出5行注释。

操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成，掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。

实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核，配置该内核使其支持NTFS，并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x，其中，Name是你的名字（汉语拼音）；x.x.x是新内核的版本号，最后在你的机器上编译安装这个新内核。

操作系统课程设计

操作系统课程设计

操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。

技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。

教材章节：第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。

教材章节：第二章 进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。

《操作系统》课程设计

《操作系统》课程设计

《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。

技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。

学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。

在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。

- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。

- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。

- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。

操作系统课程设计实验报告

操作系统课程设计实验报告

湖南科技大学计算机科学与工程学院操作系统课程设计报告学号：姓名：班级：目录实验一.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................一、实验题目二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................六、小结与心得体会.......................................实验四.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................六、小结与心得体会....................................... 实验七.........................................................一、实验题目.............................................二、实验目的.............................................三、总体设计.............................................四、详细设计.............................................五、实验结果与分析.......................................2)通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解 Windows进程的“一生”。