深入理解：Linux内核的系统调用与进程管理实验

本次实验的主要目标是让学生深入理解操作系统中系统调用的工作原理，并通过实际操作来提升编程技能。实验的核心内容包括以下几个方面： 1. 系统调用的理解： - 系统调用是用户程序与操作系统内核之间的关键接口，它允许用户进程在受保护的内核态下执行特定操作，如文件I/O、定时器管理等。 - 系统调用机制确保了内核与用户态的安全隔离，用户程序必须通过预先定义的入口点进入内核，避免了直接访问内核数据的潜在风险。 2. 实验目标实践： - 实际任务是修改Linux内核，新增一个系统调用，用于打印所有进程的信息，这涉及到系统调用表的更新、系统函数的实现以及系统调用入口的修改。 - 学生需要了解如何在内核态中获取进程信息，如使用task_struct结构体来管理进程属性，如PID和亲属关系等。 3. 实验环境和工具： - 实验基于Ubuntu 17.10操作系统，内核升级至稳定分支的4.14.8版本，以便于学生在一个相对稳定且最新的环境中进行实验。 4. 具体步骤： - 编程实现新系统调用，例如编写一个接收用户传递的字符串参数并输出的函数，这是实践系统调用编程的重要部分。 - 通过修改内核源代码，编译和安装新的内核，然后调试新添加的系统调用，确保其正确性和性能。 这个实验不仅锻炼了学生的系统编程能力，还让他们在实践中深化了对操作系统底层工作原理的认识，特别是关于权限控制和内核接口设计的理解。完成这个实验后，学生将能够独立地在Linux内核环境中开发和调试系统调用，这对于进一步学习和研究操作系统领域具有重要意义。