Linux操作系统设计与实践：编程任务详解

"该资源是一份关于操作系统课程设计的要求，主要目标是让学生掌握Linux操作系统的使用，理解系统内核代码结构，并通过实际编程项目来深化理解。设计内容包括编写文件拷贝程序、分窗口显示并发进程、添加系统调用、设备驱动程序以及/proc文件系统监控。设计说明中提到了推荐的Linux系统版本和文件系统目录结构的基本信息。" 操作系统课程设计旨在让学生深入理解和应用Linux操作系统。在设计内容方面，首先要求学生熟练掌握Linux操作系统的基本操作，如键盘命令和系统调用，同时熟悉Linux下的编程环境，这通常涉及C语言编程。具体实践任务包括： 1. 编写一个C程序实现文件拷贝功能。这涉及到文件I/O操作，如打开、读取、写入和关闭文件，以及内存缓冲区的管理。 2. 编写另一个C程序，该程序需要在图形界面中分窗口显示三个并发进程的运行结果。这将涉及到进程控制、窗口编程（可能使用X Window System或GTK+等图形库）以及多线程或多进程编程。 为了进一步理解系统调用，学生需要实现以下额外任务： - 增加一个新的系统调用，实现文件拷贝功能，这需要理解内核代码结构，修改内核源代码，并编译内核以添加新的系统调用。 - 实现P、V操作，这是信号量机制的一部分，用于进程间的同步与互斥，涉及到操作系统的并发控制。 此外，设计内容还包括添加设备驱动程序，如字符设备驱动，这需要理解Linux内核的设备模型，以及如何编写和加载内核模块。 对于/proc文件系统，学生需要学习其作为虚拟文件系统的特点，如何使用它来监控系统状态，如内存使用、CPU负载等，并能设计图形界面来展示这些信息。 最后，学生可以选择设计并实现一个模拟的文件系统，这会涵盖文件系统的基本概念，如文件分配、目录结构和元数据管理。 在设计说明中，提到了推荐使用的Linux发行版（如Fedora、Ubuntu），以及对Linux文件系统目录结构的理解，每个目录的作用，如/dev用于设备文件，/etc存放配置文件，/lib存储共享库，/usr包含用户应用程序，/usr/src包含开源代码等。 这个课程设计涵盖了操作系统的核心概念，包括用户接口、系统调用、并发处理、设备驱动、内核扩展以及系统监控，通过实践项目使学生能够将理论知识转化为实际技能。