华科10级操作系统课程设计：实战Linux与实例系统

本次课程设计旨在深入理解和应用Linux操作系统，以提升学生的实践技能与理论认知。实验目标明确，要求学生掌握Linux操作系统的具体使用方法，包括但不限于文件管理、进程控制等基本操作。此外，还将探索Linux系统内核的代码结构，理解操作系统内核的工作原理，这对于后续的职业发展和个人项目开发具有重要意义。 在实验过程中，学生们将面临一系列关键任务。首先，他们需要实现进程的并发执行，通过编写C语言程序创建并控制多个独立但协同工作的进程。这涉及到 fork() 函数用于创建子进程，以及 exec() 函数族，如 execl(), execlp(), execle(), 和 execv()，这些函数允许替换当前进程或执行指定路径下的可执行文件。在这个环节中，学生们将学习如何设计和管理并发进程，确保它们的同步和通信。 接着，实验内容扩展到增加新的系统调用，这需要对内核编程有深入的理解，包括如何向内核请求特定服务，以及如何处理内核与用户空间的交互。字符/块设备驱动的实现则是另一个关键部分，它涉及到底层硬件操作，有助于学生了解设备管理在操作系统中的作用。 proc文件系统的模拟或构建是另一个实验焦点，它允许用户查看和操作系统的内部状态，是理解系统运行机制的重要窗口。模拟文件系统的设计则涉及数据存储和访问的抽象，考验了学生的逻辑思维和数据结构知识。 设计要求强调了个人独立完成的重要性，鼓励学生在借鉴他人优秀成果的基础上进行创新，避免抄袭。实验建议利用虚拟机技术，如VMware的虚拟PC，可以在单个物理计算机上模拟多个操作系统环境，提供安全的实验环境，使学生能够在不同操作系统之间自由切换，同时减少对实际系统的影响。 本次课程设计涵盖了操作系统原理的多个核心概念和实践操作，旨在通过实际动手实践，提升学生的Linux操作系统技能，强化他们对操作系统内核的理解，培养解决问题和创新思考的能力。通过这个过程，学生将建立起坚实的IT基础，为今后的学习和职业生涯打下坚实的基础。