Linux操作系统课程设计：探索内核与系统调用

"本次课程设计主要围绕Linux操作系统展开，旨在让学生深入理解Linux内核的工作原理，熟悉Linux编程环境，以及掌握设备驱动程序、系统调用的添加方法。学生需要完成一系列实践任务，如使用图形库编写多进程程序，实现文件复制功能，添加设备驱动和系统调用，分析/proc文件，以及选做设计一个简单的文件系统。课程设计要求独立完成，通过上机演示和提交报告进行考核。" 在“Linux系统的核心源码续-操作系统上机实验”中，学生们将有机会深入探索Linux内核的神秘面纱。Linux内核的初始化过程主要集中在`init`目录下，由`main.c`和`version.c`两个关键文件组成，它们负责启动核心并执行必要的设置。这个阶段是理解整个操作系统工作流程的起点。 设计目的聚焦于提升学生的技能，包括熟练使用Linux环境，理解内核代码结构，以及实际操作系统的实现。具体任务分为五个部分： 1. **熟悉Linux编程环境**：编写一个C程序，利用Linux图形库创建多窗口并发进程展示，以增强对并发编程的理解。 2. **系统调用应用**：编写一个C程序，利用文件系统的系统调用来实现文件复制，这要求学生对系统调用有深入的理解和熟练的运用。 3. **设备驱动程序开发**：选择性任务，要求添加一个新的字符设备驱动，并编写测试程序，让学生掌握模块化驱动开发的方法。 4. **系统调用添加**：另一个选择性任务，涉及添加新的系统调用并编写应用，以此掌握自定义系统调用的实现过程。 5. **/proc文件系统分析**：了解/proc文件系统的特性和使用，监控并图形化显示系统状态，增强对动态系统信息获取的能力。 6. **文件系统设计**：选做任务，可以设计一个简单的文件系统，比如通过单个文件或库文件形式来实现，以理解文件系统的本质。 课程设计要求每位学生独立完成，不允许全盘抄袭，鼓励吸收和创新。设计成果需通过上机演示和报告提交进行评估，考核将在课程结束后的上机实验时间进行。此外，教师还会提供Linux系统的相关知识辅导，帮助学生更好地进行实验。 整个课程设计不仅涵盖了基础的编程和系统调用，还延伸到了操作系统核心的高级主题，如设备驱动和文件系统设计，这对于想要深入理解Linux内核和操作系统原理的学生来说，是一次极佳的学习机会。通过这样的实践，学生不仅可以提升技术能力，还能培养独立解决问题和创新能力。