华科大操作系统课程设计：进程监控与系统监控器实践

在华中科技大学2017年春季的《操作系统》课程设计中，学生被要求深入理解和实践操作系统的关键概念。以下是部分设计任务的详细说明： 1. 进程管理和监控： 学生需编写程序展示系统所有进程的信息，包括进程ID (PID)、父进程ID (PPID)、内存占用量以及优先级等，这涉及到了进程管理的基本知识和对内核底层接口的使用。 2. 性能监控： 实现CPU使用率和内存交换分区(Swap)使用率的实时图形化显示，涉及实时数据采集、处理和图形界面技术，如使用系统调用和图形库（如gtk/Qt）来展示动态数据。 3. 用户界面设计： 在系统状态栏上显示当前时间和CPU使用率，这要求学生掌握GUI编程技术，特别是与Linux环境下的图形库交互。 4. 系统调用和内核扩展： 学生需实现一个自定义系统调用，例如文件拷贝或P、V操作，并通过内核编译和加载，加深对系统调用实现过程的理解。 5. 设备驱动开发： 学习如何增加一个新的字符设备驱动程序，通过模块方法实现，这是对硬件抽象层(HAL)和驱动编程的实战锻炼。 6. 系统监控与可视化： 使用GTK/QT工具包开发系统监控器，监控系统状态，如进程、内存和设备使用情况，并通过图形界面展示这些信息，提升用户体验。 7. 模拟文件系统： 设计并实现一个简单的文件系统，包括模拟磁盘、文件系统结构和基础操作，如文件和目录的创建、删除、读写等。 课程设计的目的是让学生掌握Linux操作系统的核心原理和实际操作技巧，包括操作系统的内核结构、系统调用、设备驱动程序、图形用户界面设计以及系统监控技术。此外，使用特定的Linux发行版（如Fedora和Ubuntu）和不同内核版本（如Linux-2.6和Linux-2.31）也强调了对多种平台环境的适应能力。整个项目涵盖理论学习与实践操作的结合，有助于提升学生的编程和系统架构设计能力。