华科操作系统课设.docx
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华科操作系统课设
操作系统课程设计实验报告
专业：
信息安全
班级：
0903
姓名：
付晓帆
学号：
U200915328
一、实验目的
掌握Linux操作系统的使用方法；
了解Linux系统内核代码结构；
掌握实例操作系统的实现方法。
二、实验要求
1、掌握Linux操作系统的使用方法，包括键盘命令、系统调用；掌握在Linux下的编程环境。
●编一个C程序，其内容为实现文件拷贝的功能；
●编一个C程序，其内容为分窗口同时显示三个并发进程的运行结果。
要求用到Linux下的图形库。
2、掌握系统调用的实现过程，通过编译内核方法，增加一个新的系统调用。
另编写一个应用程序，调用新增加的系统调用。
实现的功能是：
文件拷贝；
3、掌握增加设备驱动程序的方法。
通过模块方法，增加一个新的设备驱动程序，其功能可以简单。
实现字符设备的驱动；
4、了解和掌握/proc文件系统的特点和使用方法
●了解/proc文件的特点和使用方法
●监控系统状态，显示系统中若干部件使用情况
●用图形界面实现系统监控状态。
5、设计并实现一个模拟的文件系统（选作）
三、实验一
1、编一个C程序，其内容为实现文件拷贝的功能
要实现文件拷贝功能，主要用到的函数是open、write、read。
以前在windows下写C语言打开文件常用的fopen，此时不能用，因为fopen是ANSIC标准中的C语言库函数，在不同的系统中应该调用不同的内核api；所以应该直接使用linux中的系统函数open。
主要用到的头文件：
Unistd.h\\包含了许多Linux系统服务的函数原型，如:
read、write
Fcntl.h\\定义了很多宏和open,fcntl函数原型
Stdio.h\\标准输入输出头文件
sys/types.h\\此头文件包含适当时应使用的多个基本派生类型
sys/stat.h\\包含了获取文件属性的一些函数
errno.h\\用于调试错误代码是所需要的一些errno变量
string.h\\包含了处理字符串的一些函数
设计思路：
由命令行参数获取2个文件名，根据其文件名和路径分别打开该2个文件，设置一个循环，从源文件复制N个字节到目的文件，直到源文件指针到文件尾，最后关闭2个文件。
在可能出错的地方需要加上相应的报错代码和中断，并输出错误信息，以方便调试或是往后应用在第2小题中可能发生的错误。
理清楚设计思路后，根据需求写出相应的源代码见后页源程序代码scopy.c；在Linux终端使用编译命令gcc–oscopyscopy.c将程序编译并生产exe可执行文件。
然后手动创建一个测试文件test.txt，在终端输入命令
./scopytest.txttarget.txt
这样就能将源文件test.txt复制到目标文件target.txt
程序源代码scopy.c：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineBUFFER_SIZE1024//缓冲区大小
intmain（intargc,char**argv）
{
intfrom_fd,to_fd;
intbytes_read,bytes_write;
charbuffer[BUFFER_SIZE];//设定一个缓冲区
char*ptr;
if（argc!
=3）//三个参数
{
fprintf（stderr,"Usage:
%sfromfiletofile\n\a",argv[0]）;
return（-1）;
}
/*打开源文件*/
if（（from_fd=open（argv[1],O_RDONLY））==-1）
{
fprintf（stderr,"Open%sError:
%s\n",argv[1],strerror（errno））;
return（-1）;
}
/*创建目的文件*/
if（（to_fd=open（argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR））==-1）
{
fprintf（stderr,"Open%sError:
%s\n",argv[2],strerror（errno））;
return（-1）;
}
while（bytes_read=read（from_fd,buffer,BUFFER_SIZE））
{
/*出错*/
if（（bytes_read==-1）&&（errno!
=EINTR））break;
elseif（bytes_read>0）
{
ptr=buffer;
while（bytes_write=write（to_fd,ptr,bytes_read））
{
/*出错*/
if（（bytes_write==-1）&&（errno!
=EINTR））break;
/*写完了所有读的字节*/
elseif（bytes_write==bytes_read）break;
/*只写了一部分,继续写*/
elseif（bytes_write>0）
{
ptr+=bytes_write;
bytes_read-=bytes_write;
}
}
/*写的时候出错*/
if（bytes_write==-1）break;
}
}
close（from_fd）;
close（to_fd）;
return
（1）;
}
2、编一个C程序，其内容为分窗口同时显示三个并发进程的运行结果。
要求用到Linux下的图形库。
安装Linux下的GTK+：
首先要在Linux下载GTK+相关库文件并安装。
在终端输入sudoapt-getinstallgnome-core-devel，然后根据提示操作，就会安装libgtk2.0-devlibglib2.0-dev等开发所需的相关库文件。
$sudoapt-getinstallbuild-essential
$sudoapt-getinstallgnome-core-devel
$sudoapt-getinstallpkg-config
$sudoapt-getinstalllibgtk2.0*
编译GTK+代码时需要包含的头文件是gtk/gtk.h，此外，还必须连接若干库；比如编译test.c时用以下命令。
gcc–otesttest.c`pkg-config--cflags--libsgtk+-2.0`
在编写代码时需要用到的控件、窗口等视窗物件形态，用类GtkWidget定义其为指针类型。
编写一个GTK+程序的基本步骤如下：
●初始化Gtk
●建立控件
●登记消息与消息处理函数
●执行消息循环函数gtk_main（）
之后所设计的3个进程，基本上都是以这样的方式编写代码的，因为之前曾用过OpenGL，所以在这方面掌握的比较快。
初始化主要使用的函数有
gtk_init（&argc,&argv）;//启动GTK
gtk_window_new（GTK_WINDOW_TOPLEVEL）;//创建窗口
gtk_window_set_title（GTK_WINDOW（window）,"标题名"）;//设置窗口标题名
gtk_widget_set_usize（window,200,200）;//设置窗口大小
gtk_widget_show（window）;//显示窗口
建立控件的一般流程
/*创建表格准备封装*/
gtk_table_new（//创建多少列
gintrows,//创建多少栏
gintcolumns,//用来决定表格如何来定大小
ginthomogeneous）;
/*这个函数是将表格table，结合到窗口window里*/
gtk_container_add（GTK_CONTAINER（window）,table）;
gtk_widget_show（table）;//显示该表格
/*要把物件放进box中，可用以下函数*/
voidgtk_table_attach_defaults（
GtkTable*table,//参数（"table"）是选定某表格
GtkWidget*widget,//（"child"）是想放进去的物件
gintleft_attach,//以下参数是指定把物件放在哪里,及用多少个boxes
gintright_attach,
ginttop_attach,
gintbottom_attach）;
实验截图：
实验源代码：
process.c:
#include
#include
#include
gintprogress_timeout（gpointerpbar）
{
gdoublenew_val;
chars[10];
new_val=gtk_progress_bar_get_fraction（GTK_PROGRESS_BAR（pbar））+0.01;
if（new_val>1.0）
new_val=0.0;
sprintf（s,"%.0f%%",new_val*100）;
gtk_progress_bar_set_fraction（GTK_PROGRESS_BAR（pbar）,new_val）;
gtk_progress_bar_set_text（GTK_PROGRESS_BAR（pbar）,s）;
returnTRUE;
}
voiddestroy_progress（GtkWidget*widget）
{
gtk_main_quit（）;
}
voidshow（intargc,char*argv[],char*title）
{
GtkWidget*window;
GtkWidget*vbox;
GtkWidget*pbar;
GtkWidget*pbar2;
GtkWidget*button;
GtkWidget*label;
inttimer;
charid_char[50];
gtk_init（&argc,&argv）;
window=gtk_window_new（GTK_WINDOW_TOPLEVEL）;
gtk_window_set_resizable（GTK_WINDOW（window）,TRUE）;
gtk_window_set_position（GTK_WINDOW（window）,GTK_WIN_POS_CENTER）;
g_signal_connect（G_OBJECT（window）,"destroy",G_CALLBACK（destroy_progress）,NULL）;
gtk_window_set_title（GTK_WINDOW（window）,title）
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