基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)
- 格式:doc
- 大小:223.50 KB
- 文档页数:9
实验3-L i n u x内核编译实验《嵌入式系统》实验报告3 学号:姓名:班级:成绩:之后就可以make编译了:$ make zImage该命令的含义是:编译内核并生成一个新内核映像文件zImage所得到的内核文件有哪些?分别在什么目录?Init lib module.symvers System.map vmlinux vmlinux.o 4. 驱动安装在作业系统上的资源中下载并解压drivers.rar将其在D盘解压:“解压到当前文件夹”4.1 安装usb串口驱动运行:D:\drivers\win7\PL2303_Prolific_DriverInstaller_v110.exe5.设备连接及设置5.1 连接USB串口设备(领取USB串口设备)将USB串口设备插入电脑背面USB接口系统会自动识别该USB设备,该设备号可以通过电脑的“设备管理器->端口”查看;该USB串口的设备号是:Prolific USB-to-Serial Comm Port(COM4)。
相应的截图(根据实际情况,替换以下截图)为:5.2 打开putty打开:D:\drivers\putty.exe设置串口连接、串口号以及波特率;其中,串口号(serial line)为2.1所示的串口设备号。
5.3 tftp server设置新建文件夹:D:\tftpserver,便于tftp服务用;打开D:\drivers\Tftpd32\tftpd32.ini文件,将“BaseDirectory=.”更改为:“BaseDirectory=D:\tftpserver”打开“D:\drivers\Tftpd32\ tftpd32.exe”,启动tftp服务器6. 打开实验箱,建立连接通信(领取实验箱)6.1 将实验板拿出后,拨动拨码开关至【1000】,如下图所示,即从NAND Flash 启动。
6.2 将串口线和设备的第一个串口相连6.3 通过网线将PC的第一个网口(上面的网口)和开发板对连配置网络:打开网络和共享中心→更改适配器设置→网络2属性→Internet协议版本4(TCP/IPv4)→设置IP,如下图所示(IP为内网192网段的,如192.168.100.**)6.4 关闭PC系统防火墙控制面板→系统和安全→Windows防火墙→打开和关闭Windows防火墙—〉关闭Windows防火墙6.5 启动开发板,进入下载模式切换到putty操作界面,在开发板启动时,敲击任意键,进入到开发板的下载模式,如下图所示:通过help可以查看该bootloader所有的命令6.6 修改开发板环境变量FS210 # setenv serverip 192.168.100.192 //主机PC的IP 地址FS210 # setenv ipaddr 192.168.100.191 //板子的IP,不要和Windows IP 冲突FS210 # saveenv //保存环境变量使用【print】命令查看修改后的环境变量。
湖北大学学生实验报告实验课程网络实用技术开课学院计算机与信息工程学院任课教师徐婕学生姓名骆婧学生学号20112211042100 70专业班级计科一班学生年级2011级2013-2014 学年第二学期一.实验目的通过实验,熟悉Linux操作系统的使用,掌握构建与启动Linux内核的方法;掌握用户程序如何利用系统调用与操作系统内核实现通信的方法,加深对系统调用机制的理解;进一步掌握如何向操作系统内核增加新的系统调用的方法,以扩展操作系统的功能。
二.实验内容1.Linux环境下的C或者C++编译和调试工具的使用2.向Linux内核增加新的系统调用,系统调用的功能为打印出自己的学号和姓名信息。
3.Linux新内核的编译、安装和配置。
4.编写应用程序以测试新的系统调用并输出测试结果。
三、实验步骤第一步:解压文件1.下载linux-3.13.3.tar.xz压缩包。
2.在Ubantu系统下,解压该文件,解压之后得到linux-3.13.3文件包# tar –xf linux-3.13.3.tar.xz3.将解压后的文件包复制到/usr/src# cp linux3.13.3 /usr/src第二步:修改源程序,增加系统调用1.gedit /usr/src/linux-3-13.3/kernel/sys.c (增加系统调用,使用面向内核的打印函数printk打印姓名学号)使用gedit命令,可以直接在文档编辑器中直接修改。
修改好后按保存关闭文档编辑器。
在开头加入头文件:#include<linuxlinkage.h>在末尾加入函数asmlinkage int sys_mycall(void){printk(KERN_ALERT "My name is XXXX!My studentid is XXXXXXX\n");return 1;}2.gedit /usr/src/linux-3-13.3/arch/x86/include/asm/syscalls.h在倒数第二行后插入asmlinkage int sys_mycall(void);3.gedit /usr/src/linux-3-13.3/arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl最后一行添加一个系统调用的ID351 i386 mycall sys_mycall第三步:编译安装内核首先进到/usr/src/linux-3.13.3文件夹下# cd /usr/src/linux-3.13.31.make mrproper(清除内核中不稳定的目标文件,附属文件及内核配置文件)2.# make menuconfig保存设置Save并退出Exit3.# make bzImage (编译内核,大概需要20分钟,最后会出现提示:bzImageis ready。
基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)以下是为大家整理的基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)的相关范文,本文关键词为基于,Linux,内核,编程,实验,报告,分析,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在教育文库中查看更多范文。
Linux内核分析实验报告实验题目:文件系统实验实验目的:linux文件系统使用虚拟文件系统VFs作为内核文件子系统。
可以安装多种不同形式的文件系统在其中共存并协同工作。
VFs对用户提供了统一的文件访问接口。
本实验的要求是(1)编写一个get_FAT_boot函数,通过系统调用或动态模块调用它可以提取和显示出FAT文件系统盘的引导扇区信息。
这些信息的格式定义在内核文件的fat_boot_sector结构体中。
函数可通过系统调用或动态模块调用。
(2)编写一个get_FAT_dir函数,通过系统调用或动态模块调用它可以返回FAT文件系统的当前目录表,从中找出和统计空闲的目录项(文件名以0x00打头的为从未使用过目录项,以0xe5打头的为已删除的目录项),将这些空闲的目录项集中调整到目录表的前部。
这些信息的格式定义在内核文件的msdos_dir_entry结构体中。
硬件环境:内存1g以上软件环境:Linux(ubuntu)2-6实验步骤:一:实验原理:以实验4为蓝本,在优盘中编译并加载模块,启动测试程序,查/proc/mydir/myfile的文件内容。
从优盘得到fat文件系统的内容存在msdos_sb_info结构中,然后得到msdos_sb_info结构相应的属性值,得到实验一的数据。
实验二中,得到fat文件系统第一个扇区的十六个文件信息。
然后按照文件名头文字的比较方法,应用归并排序的方法,将头文件是0x00和0xe5的文件调到前面,其他的文件调到后面二:主要数据结构说明:(1)超级块对象:数据结构说明:一个已经安装的文件系统的安装点由超级块对象代表。
一、实验目的1. 了解Linux内核的基本结构及其配置方法。
2. 熟悉使用make menuconfig、make xconfig、make gconfig等工具配置内核。
3. 学习内核模块的编译与加载。
4. 通过实验,加深对Linux内核编译过程的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Linux Ubuntu 20.042. 内核版本:Linux 5.4.0-42-generic3. 编译工具:gcc 9.3.04. 其他工具:make, make menuconfig, make xconfig, make gconfig等三、实验内容1. 内核简介Linux内核是Linux操作系统的核心,负责管理计算机硬件资源和提供操作系统服务。
内核版本不同,其功能和性能也有所差异。
在Linux内核中,所有的硬件资源和应用程序都通过内核来交互。
2. 内核配置(1)make menuconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make menuconfig2)在菜单配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。
3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。
4)完成配置后,按Ctrl+X退出,保存配置。
(2)make xconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make xconfig2)在图形配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。
3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。
4)完成配置后,按Ctrl+Q退出,保存配置。
(3)make gconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make gconfig2)在文本配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。
3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。
4)完成配置后,按Ctrl+Q退出,保存配置。
3. 内核编译1)在内核源码目录下,执行命令:make2)等待编译完成,生成内核映像。
4. 内核模块编译与加载(1)编写内核模块代码1)创建一个名为module.c的文件,编写内核模块代码。
linux编程实验报告Linux编程实验报告一、引言在计算机科学领域中,Linux操作系统一直以其开源、稳定和灵活的特性而受到广泛关注和使用。
作为一名计算机科学专业的学生,我有幸参与了一项关于Linux编程的实验,并在此报告中分享我的实验结果和心得体会。
二、实验目的本次实验的目的是通过编写Linux程序,熟悉Linux操作系统的基本命令和编程环境。
具体而言,我们需要使用C语言编写一个简单的程序,实现文件的读取、写入和修改等功能,并在Linux环境下进行测试和验证。
三、实验过程1. 环境准备在开始实验之前,我们首先需要确保已经安装了Linux操作系统,并具备基本的命令行操作能力。
此外,我们还需要安装C语言编译器,以便能够编译和运行我们的程序。
2. 编写程序根据实验要求,我们需要编写一个程序,实现文件的读写功能。
在编写程序之前,我们先进行了详细的需求分析和设计,确定了程序的基本架构和功能模块。
3. 调试和测试在编写完程序之后,我们进行了一系列的调试和测试工作,以确保程序的正确性和稳定性。
我们使用了一些常见的测试用例,包括读取已存在的文件、写入新文件以及修改已有文件等情况,并对程序的输出结果进行了验证。
四、实验结果经过多次的调试和测试,我们最终得到了一个功能完善、稳定可靠的程序。
该程序能够准确地读取、写入和修改文件,并能够处理各种异常情况,如文件不存在、权限不足等。
五、实验心得通过参与这次实验,我收获颇多。
首先,我对Linux操作系统的理解更加深入了。
在实验过程中,我学会了使用Linux的命令行工具,熟悉了Linux的文件系统和权限管理机制。
其次,我对C语言的编程能力也得到了提升。
在编写程序的过程中,我学会了使用C语言的文件操作函数和错误处理机制,提高了自己的编程技巧。
此外,我还意识到编程实践的重要性。
通过亲自动手编写程序,我不仅仅是理论上了解了Linux的一些特性,更重要的是深入了解了其背后的设计原理和实现细节。
Linux实验总结分析报告精简的 Linux 系统模型从整体⽽⾔,Linux系统分为⽤户空间和内核空间两部分,按照功能可以划分为进程管理、内存管理、⽂件管理以及设备管理,这些有关计算机底层的操作都只能在内核空间进⾏。
完整的Linux内核运⾏于内核空间,它管理底层的所有硬件设备;⽤户空间可以通过系统调⽤接⼝来使⽤特权操作,存在⼀个⽤户态向内核态的切换过程;Linux 内核Linux内核运⾏在内核空间,向下负责管理计算机系统的硬件设备,向上为应⽤程序提供服务⽀持。
主要提供以下服务:系统调⽤接⼝、中断管理、进程管理、内存管理、⽂件系统以及硬件驱动程序。
进程管理进程是处于执⾏期的程序以及相关资源的总称。
线程在linux上称为轻量级进程,没有独⽴的地址空间,⼀个进程下的所有线程共享地址空间、⽂件系统资源、⽂件描述符、信号处理程序等。
进程管理是⼀个操作系统内核的核⼼实现部分,进程的调度管理等⼀系列操作都由此完成;1. 什么是进程?在Linux内核中,⼀个进程使⽤⼀个PCB(task_struct)来描述⼀个进程,进程是⼀个程序的执⾏过程,是程序的动态体现。
2. 进程的状态:有五个,创建 / 就绪 / 阻塞 / 运⾏ / 结束,其中最主要的状态有三个:就绪 / 阻塞 / 运⾏。
3. 进程的切换:通过切换进程的虚拟地址空间和CPU的执⾏上下⽂实现。
即:切换⻚全局⽬录(CR3)以安装⼀个新的地址空间和切换内核态堆栈和进程的CPU上下⽂,因为进程的CPU上下⽂提供了内核执⾏新进程所需要的所有信息,包含所有CPU寄存器状态。
4. 调度时机:有三种1. 内核线程主动调⽤schedule函数2. ⽤户进程上下⽂中主动调⽤系统调⽤,进⼊中断上下⽂,在系统调⽤返回⽤户态前进⾏进程调度3. 内核进程或可中断的中断处理程序,执⾏过程中发⽣中断进⼊中断上下⽂,在中断返回前进⾏进程调度内存管理内存是计算机系统中主要的资源,在Linux中,内存空间被分为⽤户空间和内核空间两⼤块。
***学生实验报告一、实验目的(1)学习重新编译Linux内核的方法(2)理解Linux标准内核和发行版本内核的区别。
二、实验内容在Linux系统中下载同一发行版本的版本号较高的内核,编译之后运行自己编译的内核,并使用uname-r命令查看是否运行成功。
由于不同版本的内核在编译过程中可能出现不同的问题,本书推荐的内核版本为4.16.10。
从第7章开始的进阶实验篇,都可以选用该版本的内核。
三、实验设备Vmware上运行的linux ubuntu 5.11.0-43-generic实验成功:linux ubuntu 4.18.0-generic(Ubuntu18.04均可)实验成功的方法在最后四、实验过程和原理分析一、实验(一)准备工作:在这里我建议用一个全新的虚拟机,避免编译错误对原来常使用的虚拟机造成不可逆的影响,安装好后就先安装gcc、make等工具首先下载好Linux***内核文件解压至/usr/src 目录下,如下:确认安装好gcc、make等工具,后可直接运行命令sudo make menuconfig进行查看内核功能是否需要编译,如果遇到如下错误可以运行命令sudo apt bison 或sudo apt-get install fiex bison命令解决错误:解决:(不建议)(强烈建议)除此之外还可以直接运行,上一条命令解决不了就用下面这个:sudo apt-get install --reinstall bison libbison-dev flex libfl-dev解决上述错误(强烈建议)运行完上述命令后再次输入sudo make menuconfig便正常进入如下:见到这个界面后无需任何多余操作,使用键盘方向键选择<Save>回车再回车即可此时.config文件生成成功.config文件是隐藏文件记得加参数-a此外还有一个方法就是用cp 命令从原有系统的内核复制.config文件过来也可以命令:sudo cp /boot/config- 5.11.0-43-generic ./.config(二)编译内核为了避免多线程编译时同时出现过多错误,我们这里一开始只使用单线程编译在这里除了用make编译还可以用make-kpkg等工具,个人比较喜欢用make-kpkg但课本用make所以我接下来的实验也先用make完成。
Linux实验总结分析报告⼀、Linux系统概念模型从整体来看,Linux可以划分为⽤户空间和内核空间,我们平常编写的⽤户程序以及C库函数都位于⽤户空间,⽽内核空间⾃顶向下可分为系统调⽤、内核(进程管理、内存管理、⽂件管理、中断等)以及平台架构相关代码。
1、Linux启动分析当我们打开PC的电源,BIOS开机⾃检,按BIOS中设置的启动设备(通常是硬盘)启动,接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux,Linux⾸先进⾏内核的引导,接下来执⾏init程序,init程序调⽤了rc.sysinit和rc等程序,rc.sysinit和rc当完成系统初始化和运⾏服务的任务后,返回init;init启动了mingetty后,打开了终端供⽤户登录系统,⽤户登录成功后进⼊了Shell,这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。
2、进程管理linux内核通过task_struct(进程描述符)结构体来管理进程,多个任务的task struct组成的链表,被称为task list(任务列表)。
(1)进程创建:在Linux系统中,所有的进程都是PID为1的init进程的后代。
内核在系统启动的最后阶段启动init进程。
该进程读取系统的初始化脚本(initscript)并执⾏其他的相关程序,最终完成系统启动的整个进程。
Linux提供两个函数去处理进程的创建和执⾏:fork()和exec()。
⾸先,fork()通过拷贝当前进程创建⼀个⼦进程。
⼦进程与⽗进程的区别仅仅在于PID(每个进程唯⼀),PPID(⽗进程的PID)和某些资源和统计量(例如挂起的信号)。
exec()函数负责读取可执⾏⽂件并将其载⼊地址空间开始运⾏。
(2)进程终⽌依靠do_exit()(在kernel/exit.c⽂件中)把与进程相关联的所有资源都被释放掉(假设进程是这些资源的唯⼀使⽤者)。
⾄此,与进程相关的所有资源都被释放掉了。
进程不可运⾏(实际上也没有地址空间让它运⾏)并处于TASK_ZOMBIE状态。
linux操作系统内核实验报告linux操作系统内核实验报告篇一:linux操作系统实验报告LINUX操作系统实验报告姓名班级学号指导教师XX 年 05月 16 日实验一在LINUX下获取帮助、Shell实用功能实验目的:1、掌握字符界面下关机及重启的命令。
2、掌握LINUX下获取帮助信息的命令:man、help。
3、掌握LINUX中Shell的实用功能,命令行自动补全,命令历史记录,命令的排列、替换与别名,管道及输入输出重定向。
实验内容:1、使用shutdown命令设定在30分钟之后关闭计算机。
2、使用命令“cat /etc/cron.daliy”设置为别名named,然后再取消别名。
3、使用echo命令和输出重定向创建文本文件/root/nn,内容是hello,然后再使用追加重定向输入内容为word。
4、使用管道方式分页显示/var目录下的内容。
5、使用cat显示文件/etc/passwd和/etc/shadow,只有正确显示第一个文件时才显示第二个文件。
实验步骤及结果:1. 用shutdown命令安全关闭系统,先开机在图形界面中右击鼠标选中新建终端选项中输入命令Shutdown -h 302、使用命令alias将/etc/cron.daliy文件设置为别名named,左边是要设置的名称右边是要更改的文件。
查看目录下的内容,只要在终端输入命令即可。
取消更改的名称用命令unalias命令:在命令后输入要取消的名称,再输入名称。
3.输入命令将文件内容HELLO重定向创建文本文件/root/nn,然后用然后再使用追加重定向输入内容为word。
步骤与输入内容HELLO一样,然后用命令显示文件的全部内容。
4.使用命令ls /etc显示/etc目录下的内容,命令是分页显示。
“|”是管道符号,它可以将多个命令输出信息当作某个命令的输入。
5实验二文件和目录操作命令实验目的:1、掌握LINUX下文件和目录的操作命令,如pwd、cd、ls、touch、mkdir、rmdir、cp、mv、rm等。
Linux实验总结分析报告⼀、Linux系统概念模型 以宏观⾓度看,Linux体系结构可以分为⽤户空间和内核空间。
⽤户空间包含了C库、⽤户的应⽤程序;内核空间包含系统调⽤、内核、与平台架构相关的代码。
⽤户空间和内核空间是程序执⾏的两种不同状态,可以通过系统调⽤和硬件中断来进⾏⽤户空间到内核空间的状态转移。
Linux内核结构包含进程管理、内存管理、虚拟⽂件系统、⽹络管理、设备驱动等。
1、进程管理(Process Management) 进程实际是某特定应⽤程序的⼀个运⾏实体,进程管理是Linux内核中最重要的⼦系统,主要提供对CPU的访问控制。
因为在计算机中,CPU资源是有限的,⽽众多的应⽤程序都要使⽤CPU资源,所以需要进程管理对CPU进⾏调度管理。
内核通过 SCI 提供了⼀个应⽤程序编程接⼝(API)来创建⼀个新进程(fork、exec或Portable Operating System Interface[POSIX]函数),停⽌进程(kill、exit),并在它们之间进⾏通信和同步(signal 或者POSIX机制)。
进程的创建:在Linux系统中,除了系统启动之后的第⼀个进程由系统来创建,其余的进程都必须由已存在的进程来创建,新创建的进程叫做⼦进程,⽽创建⼦进程的进程叫做⽗进程。
那个在系统启动及完成初始化之后,Linux⾃动创建的进程叫做根进程。
Linux提供了⼀个系统调⽤fork()使⼀个进程中分裂出⼦进程,如果fork()失败,返回-1,否则会出现⽗进程和⼦进程两个进程,⼦进程fork()返回0,⽗进程fork()返回⼦进程的ID;Linux提供了系统调⽤execv()在程序运⾏中能够加载并运⾏⼀个可执⾏⽂件,如果⼀个进程调⽤了execv(),那么该函数便会把函数参数path所指定的可执⾏⽂件加载到进程的⽤户内存空间,并覆盖掉原⽂件,然后便运⾏这个新加载的可执⾏⽂件。
进程的停⽌:如果⼀个进程调⽤exit(),那么这个进程会⽴即退出运⾏,并负责释放被中⽌进程除了进程控制块之外的各种内核数据结构。
操作系统实验报告实验名称:linux系统内核重构成绩:___________ 专业班级:商务1101 姓名:张怀平学号:1112200108 联系电话:613836 实验日期:2013年5月21日实验报告日期:2013年5月21日一、实验名称linux系统内核重构二、实验目的1)学会自己安装编译linux系统内核2)学习一些linux的常用命令3)了解linux内核的编译步骤和过程三、实验设备Vmware虚拟机下的linux系统四、实验步骤1)查看当前环境下的linux版本信息(uname -a)2)从ftp://10.21.202.2/206/linux中去下载内核源程序:linux-2.4.32.tar.gz3)将linux-2.4.32.tar.gz文件拷贝到\usr\src中并解压4).运行如下命令cd linux-2.4.32make mrpropermake cleanmake menuconfig注意以下几个一定要选上4.1.选择处理器Processor type and features--->Processor family--->3864.2.Ram Disk驱动Block devices--->< * > RAM disk support(4096) Default RAM disk size (NEW)< * > Initial RAM disk (initrd) support4.3.文件系统File systems--->[ * ] Ext3 journalling file system support[ * ] Ext3 Security Labels[ * ] JBD (ext3) debugging support4.4.BusLogic驱动< * > SCSI support--->SCSI low-level drivers --->< M >BusLogic SCSI support4.5 Ipaddr补充:Fusion MPT device support --->Fusion MPT (base + ScsiHost) drivers(ipaddr注:此处一定要选M,不能是*,更不能不选,否则,make install报错{No Module mptbase found for kernel})Fusion MPT misc device (ioctl) driver# make dep (建立编译时所需的从属文件。
Linux内核实验报告实验题目:构造新内核同步机制实验实验目的:要设计一组新的内核同步原语,它们具有如下的功能:能够使多个进程阻塞在某一特定的事件上,直到另一进程完成这一事件释放相关资源,给内核发送特定消息然后由内核唤醒这些被阻塞的进程。
如果没有进程阻塞在这个事件上, 则消息被忽略。
可以编写 4 个系统调用来实现这些功能要求:1、生成一个事件的系统调用函数:int myevent_open(int eventNum);生成一个事件,返回该事件的 ID,如果参数为 0,表示是一个新的事件,否则就是一个存在的事件。
2、将进程阻塞到一个事件的系统调用函数:int myevent_wait(int eventNum);进程阻塞到 eventNum 事件,直到该事件完成才被唤醒。
3、唤醒等某事件进程的系统调用函数:int myevent_signal(int eventNum);唤醒所有等 eventNum 事件的进程,如果队列为空,则忽略。
4、撤销一个事件的系统调用函数:int myevent_close(int eventNum);撤销一个参数代表的事件,成功返回 eventNum。
最后重新设计这些系统调用,模拟实现信号量机制。
硬件环境:Pentium(R)*************************软件环境:Ubuntu12.04gcc version 4.6.3 (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5)内核版本:3.0.24实验步骤:1、代码分析结构体:typedef struct __myevent{int eventNum; // 事件号atomic_t value;wait_queue_head_t p; // 系统等待队列首指针struct __myevent *next; // 队列链指针}myevent_t;P操作:asmlinkage int sys_myevent_wait(int eventNum){myevent_t *tmp;myevent_t *prev = NULL;//取出指定事件的等待队列头指针?只是在事件队列上找到对应的事件吧,然后把该事件上的等待队列头指针取出来用if((tmp = scheventNum( eventNum, &prev)) != NULL){printk("[wait]:value is %u",atomic_read(&tmp->value));if (atomic_read(&tmp->value) > 0){ //YJ:有可用资源,减1并立即返回;不然等待atomic_dec(&tmp->value);printk("[wait]:i've dec value to <%u>",atomic_read(&tmp->value));return eventNum;}printk("[wait]:value should be 0 to sleep-->value:%u\n",atomic_read(&tmp->value));DEFINE_WAIT(wait); //初始化等待队列入口//使调用进程进入阻塞状态//prepare_to_wait(&tmp>p,&wait,TASK_INTERRUPTIBLE);set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);add_wait_queue_exclusive(&tmp->p,&wait); //独占等待,放到队尾并置标志schedule(); //引发系统重新调度finish_wait(&tmp->p,&wait); // 设置当前进程状态为RUNNING,并且从队列中删除之(如果队列非空)printk("[wait]:now i'm back and value is :%u\n",atomic_read(&tmp->value));return eventNum;}return 0;}V操作:asmlinkage int sys_myevent_signal(int eventNum)myevent_t *tmp = NULL;myevent_t *prev = NULL;//取出指定事件的等待队列头指针if((tmp = scheventNum(eventNum,&prev)) != NULL) {if (list_empty(&(tmp->p.task_list))) { //没有进程在队列上atomic_inc(&tmp->value);printk("[signal]:so list is empty and value now is(added):%u\n",atomic_read(&tmp->value));return eventNum;}//唤醒操作,由于独占等待,只会唤醒一个进程,而且DEFINE_W AIT时挂上了autoremove_wake_up方法,进程会自动从队列上删除,wake_up和add_wait_queue这些都自动加spinlock了printk("[signal]:so i'm going to wake up one exclusive process\n");wake_up(&tmp->p);return eventNum;}return 0;}2、设计说明在这里着重说明信号量机制的实现。
Linux实验总结分析报告SA20225405 苏俊杰作业要求:1、请您根据本课程所学内容总结梳理出⼀个精简的Linux系统概念模型,最⼤程度统摄整顿本课程及相关的知识信息,模型应该是逻辑上可以运转的、⾃洽的,并举例某⼀两个具体例⼦(⽐如读写⽂件、分配内存、使⽤I/O驱动某个硬件等)纳⼊模型中验证模型。
2、然后将⼀个应⽤程序放⼊该系统模型中系统性的梳理影响应⽤程序性能表现的因素,并说明原因。
3、产出要求是发表⼀篇博客⽂章,长度不限,1要简略,2是重点,只谈⾃⼰的思考和梳理。
1.精简的Linux系统概念模型Linux操作系统:通俗的操作系统主要是包含软件和硬件两部分统⼀运⾏的,并由操作系统来统⼀管理硬件的软件系统,⽽linux是⼀个基于POSIX的多⽤户、多任务、⽀持多线程和多CPU的操作系统。
Linux系统主要包含4个主要部分:内核、shell、⽂件系统和应⽤程序。
其中内核、shell和⽂件系统⼀起形成了基本的操作系统结构,它们使得⽤户可以运⾏程序、管理⽂件并使⽤系统。
Linux操作系统相对于其他操作系统的特点是万物皆可看做⽂件,⽆论是软件资源还是硬件资源都看做⽂件进⾏操作。
Linux操作系统被抽象为不同的层级和模块,如下图所⽰。
如果让我们把Linux系统再精简些,就是下图所⽰的模样:如图中所⽰,我们可以看到,内核直接与硬件打交道,并给上层应⽤提供系统调⽤,让他们间接的使⽤硬件资源。
shell似乎Linux系统中⽅便⼈机交互的界⾯软件,库函数不属于Linux内核,但是它封装了基本的功能供⼈使⽤,提⾼了编程效率。
2.进程管理进程管理是linux系统的核⼼部分,在Linux内核中⽤⼀个数据结构struct task_struct来描述进程,直接或间接提供了进程相关的所有信息。
struct task_struct的结构包括了进程的状态、进程双向链表的管理,以及控制台tty、⽂件系统fs的描述、进程打开⽂件的⽂件描述符files、内存管理的描述mm,还有进程间通信的信号signal的描述等内容。
操作系统课程设计实验报告实验名称:linux的内核编译姓名/学号:一、实验目的熟悉linux的使用,编译内核二、实验内容1. 编译linux的新内核2. 将学号添加到新内核启动菜单中三、实验环境1. 软件环境:Windows 7 旗舰版VMware Workstation 8UbuntuKylin 13.04(内核版本Ubundu with Linux 3.8.0-19)2. 硬件环境Intel core i5-2450M四、程序设计与实现1. 下载并安装VMware Workstation以及Ubuntukylin13.04开机先获取root权限sudopasswd rootEnter new UNIX password: (在这输入你的密码)Retype new UNIX password: (确定你输入的密码)passwd: password updated successfully以后,如果在想获得root权限,只需进行如下的操作:su rootPassword: (在此输入你上面设置的密码)接下来的实验都是在获得root权限下操作的。
打开系统查看系统信息按住ctrl+alt+t打开终端,并输入uname -a以查看内核版本信息可见此版本是ubuntu 3.8.0-19的内核2. 下载内核并编译(1)我下载好的内核存放在Download文件夹里,为了方便直观,我又新建了一个名为kernel的文件夹(mkdir kernel),并将下载好的内核存放在kernel 文件夹里(cp - /root/Downloads/Linux-3.13.6.tar.xz /home/wcsbfangou/kernel)。
(2)解压下载好的内核文件,输入xz -d linux-3.13.6.tar.xz后按回车,再输入tar -xvf linux-3.13.6.tar后按回车,然后会发现kernel下的文件变成linux-3.13.6 和linux-3.13.6.tar(3)进入kernel文件夹(cd linux-3.15.5),然后执行make menuconfig提示缺少ncurses的库,查了一下百度,需要输入apt-get install libncurses5-dev 来安装缺失的库。
Linux内核分析实验报告实验题目:动态模块设计实验实验目的:学习如何产生一个系统调用以及怎样通过往内核中增加一个新函数从内核空间中实现对用户空间的读写。
硬件环境:内存1G以上软件环境:Linux(Ubuntu) 2-6实验步骤:一:实验原理简介:在相应的文件中增加系统调用函数,编译内核并安装。
如果是正确安装,则以新安装的内核启动。
那么程序便能正确调用相应的系统处理函数。
时间调用函数主要是将内核的秒数和纳秒数读出,然后得到微秒,最后将在内核态得到的上述数据拷贝到用户态。
得到缺页中断次数的原理是,在每个task_struct 结构中新建变量,PFtime.每次新建一个进程,调用初始化函数时,将本task 的PFtime初始化为0。
之后,每次如果该进程发生缺页中断,即调用一次do_page_fault()函数,当前进程的PF值++。
相应的系统调用函数,就是返回当前进程的PFtime值。
二:添加内容(预备升级的版本是2.6.33.2):1./usr/src/linux-2.6.33.2/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S增加:其中:mysyscall3 负责获取时间Mysyscall4 负责获取当前进程的当前缺页中断次数r/src/linux-2.6.33.2/arch/x86/include/asm/unistd_32.h3./usr/src/linux-2.6.33.2/kernel/time/timekeeping.c其中函数my_gettimeofday(struct timeval *tv.struct timespec *sv)仿照函数do_gettimeofday(struct timeval *tv),主要作用是在内核态得到内核时间数据。
最后在系统调用中将其拷贝到用户空间数据结构中去。
系统调用sys_mysyscall4() 返回当前进程的PFtime值。
Linux内核分析实验报告实验题目:构造新内核同步机制实验实验目的:设计同步原语模拟内核信号量。
硬件环境:内存1G以上软件环境:Linux(Ubuntu) 2-6实验步骤:usr/src/linux-2.6.33.2/ipc/shm.c一:实验原理简介:信号量负责对共享缓冲区的互斥,主要实现的方法有信号量的声明(sys_sema_open),在特定信号量的等待(sys_sema_wait),将特定信号量上的等待进程唤醒(sys_sema_signal),删除特定信号量(sys_sema_close)。
声明信号量:声明新的信号量结构,对本信号量等待队列初始化,本信号量信号灯数目初始化,然后将其放入信号量等待队列中。
在特定信号量的等待:如果信号灯数目大于0,说明还有资源可以利用,将信号灯数目-1。
否则,说明没有资源可用,将本进程置为WQ_FLAG_EXCLUSIVE,放入等待队列,调用schedule(),重新调度其他进程。
Schedule()方法后是finish_wait() 方法,当进程被唤醒后,首先执行此方法。
此方法将进程真正地从等待队列中弹出。
唤醒信号量上的等待进程:进程即将从缓冲区离开,将信号灯的数目+1。
此时,如果等待队列中还有等待进程(判断条件是信号灯的数目<0),则从等待队列中弹出一个进程,使其状态变为RUNNING,等待被调度。
删除特定信号量:给出信号量的编号,判断等待队列上是否还有等待的进程,如果有的话,将所有的进程均从队列中弹出。
然后从信号量的队列中删除编号是输入数字的信号量结构。
二:体结构:typedef struct __sema{i nt key;//本信号量编号i nt number;//本信号量信号灯个数w ait_queue_head_t *p; // 系统等待队列首指针s truct __sema *next;//所有信号量以链形式串在一起,本属性指向下一信号量结构}sema;三:主要函数简介:1.系统函数wake_up()唤醒等待队列中所有没有设置WQ_FLAG_EXELUSIVE的节点对应的进程,并且唤醒等待队列中第一个设置标记WQ_FLAG_EXELUSIVE的进程Wake_up_all()除了唤醒等待队列中所有没有设置WQ_FLAG_EXELUSIVE的节点对应的进程外,还唤醒所有设置了此标记位的进程。
青岛农业大学理学与信息科学学院Linux课程实验报告设计题目 Linux内核编译学生专业班级通信工程10级1班学生姓名(学号)完成时间 2012-11-82012 年 11 月 15 日内核编译一、内核编译的原因及好处内核是一个操作系统的核心,负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性。
通常,更新的内核支持更多的硬件,具备更好的进程管理能力,运行速度更快、更稳定,并且会修复老版本中发现的许多漏洞等。
经常性地选择升级更新的系统内核,是Linux用户的必要操作内容。
编译内核的好处:1。
最优化服务器2。
出于安全需禁止某些默认功能3。
添加REDHAT LINUX默认未做选择的功能4。
需要更改无法用/proc/sys来变更的核心运行参数5.更好地匹配计算机上的硬件特质二、内核的编译模式内核编译模式可以分为编译到内核和编译成模块两种模式。
要增加对某部分功能的支持,例如网络等,可以把相应部分编译到内核中(build-in),也可以把该部分编译成模块(module)动态调用。
如果编译到内核中,在内核启动时就可以自动支持相应部分的功能,其优点是方便、速度快,机器启动即可使用这部分功能;其缺点是使内核变得庞大起来,无论是否需要这部分功能,它都会存在。
建议将经常使用的部分直接编译到内核中,如网卡。
如果编译成模块,则生成对应的.o文件,使用时可以动态加载,优点是不会使内核过分庞大,缺点是必须得由用户自己来调用这些模块。
三、内核的编译过程1.下载新内核在/pub/linux/kernel可以下载Linux的最新内核代码。
内核的源代码按内核版本(v2.4、v2.5等)组织到多个不同的目录中。
在每个目录中,文件被冠以“linux-x.y.z.tar.gz”和“linux-x.y.z.tar.bz2”等,这些就是Linux内核的源代码。
同时存在一些类似“patch-x.y.z.gz”和“patch-x.y.z.bz2”的文件,这是用来更新前面完整的内核源代码的补丁包。