Linux操作系统课程设计：文件系统与系统调用实现

"华中科技大学的操作系统课程设计包含五个实验，重点在于理解并实践操作系统的基本概念，特别是文件系统。实验内容涉及Linux操作系统使用、系统调用、内核编程、设备驱动程序开发以及/proc文件系统。学生需要完成C语言编程任务，如文件拷贝、并发进程管理，并且通过修改内核添加新的系统调用。此外，还鼓励学生设计一个模拟的文件系统，实现多用户、多级目录的功能。实验环境推荐使用Ubuntu 10.04及Linux 2.6.x内核版本。" 操作系统课程设计旨在让学生深入理解Linux操作系统的核心机制。首先，课程要求学生熟悉Linux操作系统的日常使用，包括命令行操作和系统调用。这涉及到学习如何在Linux环境下进行C编程，比如编写文件拷贝和并发进程管理的程序，其中可能需要用到如fork、exec等系统调用来创建和管理进程。图形库如GTK2.0的使用则有助于实现图形界面，以直观展示进程的运行状态。 其次，课程涵盖了内核编程，学生需要通过修改内核来添加新的系统调用，并编写应用程序调用这个新系统调用。这是一个高级操作，能帮助学生理解操作系统内核的工作原理。 此外，课程还涉及设备驱动程序的开发，要求学生编写简单的设备驱动，以增强对硬件交互的理解。实现字符设备驱动可以让学生实践设备与操作系统之间的通信机制。 作为选做部分，学生可以探索/proc文件系统，理解其作为虚拟文件系统在监控系统状态中的作用。通过/proc，可以获取系统组件的使用情况，实现图形化的系统监控界面。 最后，学生有机会设计并实现一个模拟文件系统，模拟多用户环境下的文件操作，包括用户登录、文件创建、读写、删除，目录的创建与切换等。这将帮助学生全面理解和应用操作系统中的文件管理系统。 这个课程设计提供了丰富的实践机会，涵盖了操作系统理论与实践的多个关键方面，旨在培养学生的系统级编程能力和问题解决能力，使其能够在未来的职业生涯中更好地应对复杂的操作系统相关问题。