Linux操作系统课程设计：设备驱动程序开发

本资源主要涉及的是操作系统课程设计中的设备驱动程序添加，特别是针对华科10级的操作系统课程。在Linux系统中，设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间的桥梁，它使得操作系统能够通过标准的接口与各种硬件进行通信。课程设计涵盖了几个关键的知识点，包括注册设备、进程管理以及系统调用的实现。 1. **注册设备驱动程序** - 在Linux中，添加设备驱动程序需要向系统注册设备和驱动程序的入口点。有两种主要的注册函数： - `register_chrdev` 用于注册字符设备。它需要传递设备号（major）、设备名（name）和文件操作结构体（fops）。如果major参数为0，系统会自动分配一个未使用的设备号并返回。 - `register_blkdev` 是为块设备注册的，其功能与`register_chrdev`类似，但服务于块设备（如硬盘、闪存等）。 2. **进程的并发执行** - 课程设计要求学生编写一个C语言程序，创建三个并发进程。这些进程分别显示当前时间、列出/etc目录下所有文件的名称和大小以及监控第二个进程的执行时间和状态。这涉及到`fork()`函数用于创建子进程，以及`exec()`函数族用于替换当前进程空间以执行新的程序。 3. **进程管理** - `fork()` 函数创建一个新的进程，它是现有进程的副本，两个进程具有相同的代码和数据空间，但有独立的进程标识符（PID）。 - `exec()` 家族函数（如`execl`, `execlp`, `execle`, `execv`等）用于在当前进程中加载并执行新的程序，替换掉原有的进程映像。 4. **系统调用的增加** - 学生还被要求了解如何在Linux内核中增加新的系统调用，这通常涉及到修改内核源码、添加相应的处理函数，并更新系统调用表。 5. **模拟文件系统** - 另一个实验内容选项是模拟文件系统，这可能涉及创建用户空间的文件系统实现，通过`proc`文件系统或者其他自定义接口提供类似文件系统的功能。 6. **实验要求和建议** - 实验需独立完成，鼓励学习和借鉴，但禁止抄袭。 - 建议使用虚拟机技术（如VMware）在虚拟环境中进行实验，以避免对主机系统的影响，并能方便地在不同操作系统之间切换。 7. **考核标准** - 考核包括系统演示、问题回答以及课程设计报告的提交，报告应包含设计方案、方法分析、调试记录和心得体会等内容。 8. **实验目标** - 目标是让学生掌握Linux操作系统使用、理解内核代码结构，以及实现操作系统实例的方法。 以上是课程设计的主要内容，对于学习和理解操作系统原理以及实际操作有着重要的实践价值。