操作系统专业课程设计方案报告.docx

课程设计报告课程名称：操作系统原理院系：计算机科学和技术专业班级：CS140______学号：U14_____姓名：_________指导老师：_________完成时间：3月11日_目录1试验目标22试验环境23试验内容23.1试验一23.2试验二23.3试验三33.4试验四33.5试验五（选做）34设计和实现34.1试验一34.2试验二64.3试验三94.4试验四115心得体会14试验目标·掌握Linux操作系统使用方法；·了解Linux系统内核代码结构；·掌握实例操作系统实现方法；试验环境此次课程设计采取操作系统环境是windows10、Ubuntu双系统，Ubuntu系统版本号为16.04，内核版本号为linux4.4.4；前两个试验在目前Ubuntu环境下完成，后两个试验在win10下虚拟机VirtualBoxUbuntu15.10（内核为linux4.2.0-42）中完成。试验内容试验一要求熟悉和了解Linux下编程环境。（1）编写一个C程序，用fread、fwrite等库函数实现文件拷贝功效。（2）编写一个C程序，使用基于文本终端图形编程库(curses)或图形界面(QT/GTK），分窗口显示三个并发进程运行(一个窗口实时显示目前时间，一个窗口实时监测CPU利用率，一个窗口做1到100累加求和，刷新周期分别为1秒，2秒和3秒)。试验二要求掌握添加系统调用方法，采取编译内核方法，添加一个新系统调用，实现文件拷贝功效，另外编写一个应用程序，测试新增加系统调用。试验三掌握增加设备驱动程序方法。采取模块方法，添加一个新字符设备驱动程序，实现打开/关闭，读/写等基础操作。另外编写一个应用程序，测试新添加驱动程序。试验四要求了解和分析/proc文件。（1）了解/proc文件特点和使用方法；（2）监控系统状态，显示系统部件使用状态；（3）用图形界面实现系统监控状态，包含CPU和内存利用率、全部进程信息等（可自己补充、添加其它功效）；试验五（选做）要求了解和掌握文件系统设计方法（选做）。设计、实现一个模拟文件系统。包含文件/目录创建/删除，目录显示等基础功效（可自行扩充文件读/写、用户登录、权限控制、读写保护等其它功效）。设计和实现试验一试验要求要求熟悉和了解Linux下编程环境。试验设计及调试（1）编写一个C程序，其内容为实现文件拷贝功效。这个试验思绪是申明两个文件指针*fp_read和*fp_write，前者用来打开要读文件，后者打开要写文件，再创建一个1000个字节大小缓冲区buff[]，然后调用fread将内容从文件1读到buff里，再调用fwrite把内容从buff写到文件2中。这个试验关键要掌握fread和fwrite使用方法，注意它们参数和返回值。代码见附件中源码。试验结果以下图4.1：图4.1运行之前图运行./lab1_1text1.txttext2.txt后结果以下图4.2：图4.2运行以后图由上图可见text1.txt成功拷贝至text2.txt（2）编写一个C程序，此次试验使用是图形界面GTK，分窗口显示三个并发进程运行(一个窗口实时显示目前时间，一个窗口实时监测CPU利用率，一个窗口做1到100累加求和，刷新周期分别为1秒，2秒和3秒)。这个试验要用到gtk，首先要配置gtk，在终端中输入：sudoapt-getinstalllibgtk2.0-dev包含到3个进程并发，所以要调用函数fork来创建3个进程。我思绪是在这3个进程中分别创建一个线程，去完成对应功效：显示目前时间，监测CPU利用率，做累加求和。分别经过函数voidhavetime()、voidcpu_usage()、voidadd()实现，在main函数里，初步画出3个进程对应界面。具体是调用gtk_window_new（）函数创建一个窗口、gtk_window_set_title（）设置窗口标题、gtk_window_set_position设置窗口在屏幕位置、gtk_label_new（）创建一个标签用来显示文本、gtk_container_add（）把标签添加到窗口中、gtk_widget_show_all（）来展示需要展示控件。比如创建第一个线程：g_thread_create((GThreadFunc)havetime,NULL,FALSE,NULL);经过在线程havetime（）中实时更新标签label内容，然后在main（）中创建窗口中展示来完成所要求功效。进程2和3所要求功效也是经过这种方法实现。注意用到gtk编译命令和以往不一样，为：gcc-olab1_2lab1_2.c`pkg-config--cflags--libsgtk+-2.0`代码见附件中源码，试验结果以下图4.3：图4.3运行结果图小插曲：在调用sprintf