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《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。
Linuxulimit命令详解ulimit 是⼀个计算机命令，⽤于shell启动进程所占⽤的资源，可⽤于修改系统资源限制命令常⽤参数-H 设置硬资源限制.-S 设置软资源限制.-a 显⽰当前所有的资源限制.-c size:设置core⽂件的最⼤值.单位:blocks-d size:设置数据段的最⼤值.单位:kbytes-f size:设置创建⽂件的最⼤值.单位:blocks-l size:设置在内存中锁定进程的最⼤值.单位:kbytes-m size:设置可以使⽤的常驻内存的最⼤值.单位:kbytes-n size:设置内核可以同时打开的⽂件描述符的最⼤值.单位:n-p size:设置管道缓冲区的最⼤值.单位:kbytes-s size:设置堆栈的最⼤值.单位:kbytes-t size:设置CPU使⽤时间的最⼤上限.单位:seconds-v size:设置虚拟内存的最⼤值.单位:kbytes-u <程序数⽬> ⽤户最多可开启的程序数⽬⽂件： /etc/security/limits.conf常⽤的命令展⽰1.查看最⼤的标⽰符ulimit -n2.调整⽂件描述符ulimit -SHn 65535 临时修改 S:soft limit H:Hard limit3.推荐控制⽂件描述符⼤⼩==>更改： <domain> <type> <item> <value>echo ' * - nofile 65535' >> /etc/security/limits.conf更改后查看：tail -1 /etc/security/limits.conf退出重新登陆后⽣效确认查看：ulimit -n【更多参考】。
linux kill 参数
Linux中的kill命令是用于终止（kill）进程的命令。
它的参数有很多种，其中一些常用的参数如下：
1. -15（或-TERM）：默认发送的信号，表示终止进程。
这个信号会允许进程进行清理操作，可以保存数据等。
2. -9（或-KILL）：强制终止进程，不会给进程进行清理的机会。
这个参数会强制关闭进程，因此不建议经常使用。
3. -1（或-HUP）：重启进程，会先发送一个SIGHUP信号。
这个参数可以用于重新加载配置文件等操作。
4. -2（或-INT）：发送一个中断信号，相当于在终端上按下Ctrl+C 键。
5. -3（或-QUIT）：发送一个退出信号，相当于在终端上按下Ctrl+键。
6. -19（或-STOP）：暂停进程，但不会终止进程。
可以使用kill -CONT命令恢复进程。
7. -18（或-CONT）：恢复一个已经暂停的进程。
当我们要终止一个进程时，可以使用kill命令加上进程ID来进行操作，例如：kill 12345。
如果要发送不同的信号，则可以使用以上参数的任意组合。
例如：kill -9 12345。
- 1 -。
（笔记）Linux下的ioctl（）函数详解我这⾥说的ioctl函数是指驱动程序⾥的，因为我不知道还有没有别的场合⽤到了它，所以就规定了我们讨论的范围。
写这篇⽂章是因为我前⼀阵⼦被ioctl给搞混了，这⼏天才弄明⽩它，于是在这⾥清理⼀下头脑。
⼀、什么是ioctlioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进⾏管理的函数。
所谓对I/O通道进⾏管理，就是对设备的⼀些特性进⾏控制，例如串⼝的传输波特率、马达的转速等等。
它的调⽤个数如下：int ioctl(int fd, ind cmd, …)；其中fd是⽤户程序打开设备时使⽤open函数返回的⽂件标⽰符，cmd是⽤户程序对设备的控制命令，⾄于后⾯的省略号，那是⼀些补充参数，⼀般最多⼀个，这个参数的有⽆和cmd的意义相关。
ioctl函数是⽂件结构中的⼀个属性分量，就是说如果你的驱动程序提供了对ioctl的⽀持，⽤户就可以在⽤户程序中使⽤ioctl函数来控制设备的I/O通道。
下表列出了⽹络相关ioctl 请求的request 参数以及arg 地址必须指向的数据类型：类别Request说明数据类型套接⼝SIOCATMARKSIOCSPGRPSIOCGPGRP是否位于带外标记设置套接⼝的进程ID 或进程组ID获取套接⼝的进程ID 或进程组IDintintint⽂件FIONBINFIOASYNCFIONREADFIOSETOWNFIOGETOWN设置/ 清除⾮阻塞I/O 标志设置/ 清除信号驱动异步I/O 标志获取接收缓存区中的字节数设置⽂件的进程ID 或进程组ID获取⽂件的进程ID 或进程组IDintintintintint接⼝SIOCGIFCONFSIOCSIFADDRSIOCGIFADDRSIOCSIFFLAGSSIOCGIFFLAGSSIOCSIFDSTADDRSIOCGIFDSTADDRSIOCGIFBRDADDRSIOCSIFBRDADDRSIOCGIFNETMASKSIOCSIFNETMASKSIOCGIFMETRICSIOCSIFMETRICSIOCGIFMTUSIOCxxx获取所有接⼝的清单设置接⼝地址获取接⼝地址设置接⼝标志获取接⼝标志设置点到点地址获取点到点地址获取⼴播地址设置⼴播地址获取⼦⽹掩码设置⼦⽹掩码获取接⼝的测度设置接⼝的测度获取接⼝MTU（还有很多取决于系统的实现）struct ifconfstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqstruct ifreqARP SIOCSARPSIOCGARPSIOCDARP创建/ 修改ARP 表项获取ARP 表项删除ARP 表项struct arpreqstruct arpreqstruct arpreq路由SIOCADDRTSIOCDELRT增加路径删除路径struct rtentrystruct rtentry流I_xxx⼆、 ioctl的必要性如果不⽤ioctl的话，也可以实现对设备I/O通道的控制，但那是蛮拧了。
linuxgcc命令及用法Linux的gcc命令是一款非常强大的编译器，用于将源代码转换为可执行文件。
本文将详细介绍gcc命令及其常用的用法，帮助读者更好地理解和使用这款工具。
一、gcc命令的基本语法结构gcc是GNU Compiler Collection（GNU编译器集合）的简称，因此其命令基本语法结构一般为：shellgcc [选项] [输入文件]其中，选项用于指定编译时的相关参数，输入文件则是需要编译的源文件。
二、gcc命令的常用选项gcc命令提供了许多选项，用于控制编译过程及生成的可执行文件的属性。
下面是一些常用的gcc选项及其作用：1. -o：用于指定输出文件的名称。
例如，使用`-o myprogram`选项将输出文件命名为myprogram。
2. -c：仅进行编译，不进行链接操作。
这个选项常用于编译多个源文件时，先将每个源文件编译为目标文件，再进行链接操作。
3. -g：生成调试信息。
这个选项会在编译时生成与调试器兼容的调试信息，方便开发人员进行程序调试。
4. -Wall：显示所有警告信息。
使用这个选项可以使编译器在编译时输出更多的警告信息，帮助开发人员提前发现潜在的问题。
5. -I：指定头文件的搜索路径。
使用这个选项可以告诉编译器在指定的路径中查找头文件，方便引用外部库、模块等。
6. -L：指定库文件的搜索路径。
与-I选项类似，这个选项用于告诉编译器在指定的路径中查找库文件，用于链接时的库文件搜索。
7. -l：指定要链接的库文件。
使用这个选项可以显式地告诉编译器要链接的库文件，如：-lmath将链接math库文件。
三、gcc命令的应用实例下面通过几个实例来演示gcc命令的具体用法，以帮助读者更好地理解和掌握这款工具。
1. 编译单个源文件并生成可执行文件假设我们有一个名为`hello.c`的源文件，内容如下：c#include <stdio.h>int main() {printf("Hello, World!\n");return 0;}我们可以使用以下命令将其编译为可执行文件`hello`：shellgcc -o hello hello.c编译成功后，即可在当前目录下生成名为`hello`的可执行文件。
case -1:perror("fork()");exit(0);case 0:do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);exit(0);default:break;}}for(i = 0;i<10;i++){int child_status;wait(&child_status);}printf("main is done");fflush(stdout);return 0;}运行结果：二、共享主存段机制共享主存段为进程提供了直接通过主存进行通信的有效手段，不像消息缓存机制那样需要系统提供缓存，也不像pipe机制那样需要事先建立一个特殊文件，而是有通信双方直接访问某些共享虚拟存储器空间。
在系统V中，系统管理一组共享主存段控制块。
通信进程在使用共享主存段以前，首先提出申请，系统为止分配存储空间并返回共享主存段标识号。
一个共享段建立后，进程把它被附加到自己的虚拟存储空间中。
一个进程可以附加多个共享主存段。
一个主存段一旦被附加到进程的虚拟机空间后，对它的访问以其他虚拟机的访问完全相同。
但为了保证共享主存段数据完整性，通信的进程之间要互斥的进行访问。
当通信进程不再需要该共享主存段时，可使用命令将其与进程分离，从而使其进程的虚空间删除。
为了理解进程通过共享主存段的通信过程，下面举例，一个是进程向共享段写信息的例子：一个是进行从共享段读信息的例子。
代码如下：四、实验过程与分析一、信号量机制在第一个例子的程序中创建了5个并发子进程，互斥地对文件进行写操作，将自己的进程号写到文件中去，信号量的初值为1，当地一个进程执行update_file函数时首先将信号量值-1，（相当于P操作）致使其它进程等待无法操作文件，直到其结束后，将其值变为1后（相当于V操作），其它进程并发竞争对文件的写操作，并将自己的pid 写入文件中。
在linux中信号量机制的执行既步骤如下所示：（1）信号量的定义：struct semaphore {spinlock_t lock;unsigned int count;struct list_head wait_list;};在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。
linux shell --参数参数(parameter)是Linux shell中一个非常重要的概念，又称为选项(option)或标志flag。
它用于控制命令的行为并支持各种定制化的操作，是Linux系统中我们经常使用的一个基础功能。
本文将详细介绍Linux shell参数的概念以及其在命令行中的使用方法。
一、参数的基本概念在Linux shell中，参数是指用于修改命令行程序行为的关键字。
我们常常可以看到这种形式的命令：命令名 + 参数 + 参数值。
例如，ls -l命令中，-l就是参数，作用是指示ls命令输出长格式列表。
在命令行中，参数通常使用“-”或“--”开头。
单个字符的参数通常使用单个短划线（-"）作为前缀，如ls -l命令中的-l；多个字符的参数通常使用双划线（--"）作为前缀，如head --lines=10 file.txt命令。
参数的组合也是允许的，如ls -la。
参数分为两种：有参参数和无参参数。
有参参数是指需要输入额外数据作为参数值的参数，也就是获取用户输入的参数值。
无参参数则不需要输入额外数据作为参数值，直接使用即可。
二、常用的参数1. ls命令ls是用于显示文件列表的命令，常用的参数如下：-l：以列表形式显示文件信息，包括文件类型、权限、所有者、大小、创建日期、文件名等-a：显示隐藏文件，以“.”开头的文件被当做隐藏文件处理-h：以人类可读的形式显示文件大小-t：按照修改时间排序，最近修改的文件在最前面-S：按照文件大小排序，文件大小越大越靠前2. cd命令cd命令用于改变当前工作目录，常用的参数如下：..：返回上层目录.：表示当前目录-：返回上次所在的目录-r：复制整个目录，包括里面的文件和子目录-p：复制文件时保留原文件的属性，如权限、时间戳等-i：在复制前提示用户是否覆盖已有文件4. mv命令-f：强制执行，不进行提示-v：显示操作详细信息-r：递归删除，删除目录及其下所有文件和子目录-i：提示用户确认是否删除6. mkdir命令-p：递归创建目录，即如果所要创建的目录的上级目录不存在，将自动创建-n：显示行号-s：将多个连续的空白行压缩成一个空行8. tee命令tee命令可以将标准输入的内容复制到标准输出和指定的文件中，常用的参数如下：-a：追加输出到指定文件，不覆盖原内容-i：忽略信号中断，强制执行1. 多个参数的组合使用Linux shell支持多个参数的组合使用。
Linux常⽤命令英⽂全称与中⽂解释（Linux⼊门）man: Manual 意思是⼿册，可以⽤这个命令查询其他命令的⽤法，例:man ls查看ls命令的⽤法和详解.(command --help或command -h也可以查看command命令的详解)ls: List files 列出当前⽬录下的⽂件（linux中⼀切皆⽂件）lsmod：List module，列出linux中加载的模块列表lscpu：List cpu，列出linux的cpu信息. CPU(Center Processing Unit)中央处理单元lsmem：List memory，列出linux的内存信息lsattr：List attribute，列出⽂件的属性信息pwd: Print working directory显⽰当前所在的⽬录(以绝对路径显⽰)cd: Change directory 切换⽬录，后⾯跟要进⼊的⽬的⽬录，⽬录路径可以⽤相对路径和绝对路径表⽰，后⾯不跟选项和参数时和cd ~命令可以⼀样回到当前登录⽤户的家⽬录。
cd -表⽰进⼊上次进⼊⽬录的位置，cd -连续使⽤即两个⽬录来回切换。
cd ..表⽰进⼊当前⽬录的上⼀级⽬录，例：当前⽬录为/root,使⽤cd ..命令后会回到/⽬录（/表⽰根⽬录，也是Linux⽬录结构的顶级⽬录）su：Switch user，切换⽤户(su - user1和su user1都能切换到user1，但尽量不要使⽤后者，因为后者只是shell层⾯上的切换，切换后⽤户的环境变量还是之前⽤户的)cat: Con cat enate 串联，在linux中主要查看⽂件的内容passwd：password的缩写，直接使⽤passwd命令，即命令后不跟选项和参数时表⽰更改当前登录⽤户的密码touch: 创建⽂件的命令，例：touch 1.txt为创建⼀个1.txt的普通⽂件，但touch命令后⾯跟的⽂件是当前存在的⽂件，那么会更新该⽂件的时间戳stat：stat us，命令后边跟⽂件，即可查看⽂件的时间戳等信息mkdir: mk=Make,dir=directory,意为创建⼀个⽬录（即⽂件夹）ln: Link 创建⼀个链接⽂件，⼀般使⽤-s参数，指创建⼀个软连接(相当于Windows⾥的快捷⽅式)mv: move，移动⽂件，也可以修改⽂件名。
Linux 常用C函数(文件操作篇)close（关闭文件）open，fcntl，shutdown，unlink，fclose表头文件 #include<unistd.h>定义函数 int close(int fd);函数说明当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件，二close()会让数据写回磁盘，并释放该文件所占用的资源。
参数fd为先前由open()或creat()所返回的文件描述词。
返回值若文件顺利关闭则返回0，发生错误时返回-1。
错误代码 EBADF 参数fd 非有效的文件描述词或该文件已关闭。
附加说明虽然在进程结束时，系统会自动关闭已打开的文件，但仍建议自行关闭文件，并确实检查返回值。
范例参考open()creat（建立文件）相关函数 read，write，fcntl，close，link，stat，umask，unlink，fopen表头文件 #include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>定义函数 int creat(const char * pathname, mode_tmode);函数说明参数pathname指向欲建立的文件路径字符串。
Creat()相当于使用下列的调用方式调用open()open(const char * pathname ,(O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC));错误代码关于参数mode请参考open（）函数。
返回值 creat()会返回新的文件描述词，若有错误发生则会返回-1，并把错误代码设给errno。
EEXIST 参数pathname所指的文件已存在。
EACCESS 参数pathname 所指定的文件不符合所要求测试的权限EROFS 欲打开写入权限的文件存在于只读文件系统内EFAULT 参数pathname 指针超出可存取的内存空间EINVAL 参数mode 不正确。
uC/FS详解(开发文档)1： uC/FS简介µC/FS is a FAT file system which can be used on any media, for which you canprovide basic hardware access functions. . µC/FS is a high performance library that has been optimized for speed, versatility and memory footprint.文件配置表（英文：File Allocation Table，首字母缩略字：FAT）是一种由微软发明的并带有部分专件系统。
FAT文件系统考虑当时计算机效能有限，所以未被复杂化，因而被几乎所有个人计算机的操作系统支持。
这特性使它成为理想的软盘和记忆卡文件系统，也适合用作不同操作系统中的数据交流。
但FAT有一个严重的缺点：当文件被删除并且在同一位置被写入新数据，他们的片段通常是分散的，减慢了读写速度。
磁盘碎片重整是一种解决方法，但必须经常重组来保持FAT文件系统的效率。
FAT文件系统遵行已用了多年的软件方法来进行规范。
它在1977年由比尔·盖茨和马斯·麦当劳为了管理磁盘而发明。
2： uC/FS特点µC/FS is written in ANSI C and can be used on virtually any CPU. Somefeatures of µC/FS are:· MS-DOS/MS-Windows compatible FAT12 and FAT16 support.· Multiple device driver support. You can use different device drivers with µC/FS, which allows you to access different types of hardware with the file system at the same time. 【在该文件系统中可同时支持多个设备驱动】· Multiple media support. A device driver does allow you to access different m edias at the same time.·OS support. µC/FS can easily be integrated into any OS. In that way you ca n make file operations in a multithreaded environment.· ANSI C stdio.h like API for user applications. An application using standar d C I/O library can easily be ported to use µC/FS.·Very simple device driver structure. µC/FS device drivers need only very ba sic functions for reading and writing blocks. Therefore it is v ery simple to support your custom hardware.· Generic device driver for SmartMedia cards, which can easily be used with a ny kind of card reader hardware.· Generic device driver for MultitMedia & SD cards using SPI mode, which can b e easily integrated.3： uC/FS结构µC/FS 由不同的分层构成。
