操作系统实验报告 西安交通大学.doc

操作系统专题实验报告 系 别 计算机科学与技术 专业班级 计算机15 学生姓名 高君宇 学 号 2110505112 联系电话 提交日期 2014年5月4日 实验一：系统调用 3 1. 实验目的 3 2. 实验内容 3 3. 实验原理 3 4. 实验步骤 4 4．1． 设计系统调用源代码并将其加入Linux 内核源代码中 4 4．2． 修改与系统调用表中对应的系统调用名 6 4．3． 修改头文件 syscalls.h,定义新的系统调用所对应的系统调用号 6 4．4． 编译内核 7 4．5． 重启系统,进入新编译的内核 7 4．6． 利用用户程序测试新设计的系统调用 7 实验二：动态模块与设备驱动 9 1. 实验目的 9 2. 实验内容 9 3. 实验原理：Linux下设备驱动程序基础知识 9 4. 实验步骤 12 4．1． 编写模块程序globalvar.c 12 4．2． 同目录下建立Makefile文件，编译，加载 14 4．3． 编写读写测试程序read.c 和 write.c 15 实验三：linux下基于定时器及事件驱动编程的贪吃蛇游戏 15 1. 实验目的 15 2. 实验内容 15 3. 实验原理 16 4. 实验步骤 17 4．1． 编写程序源代码mysnake1.0.c 17 4．2． 使用gcc mysnake1.0.c –lcurses –o mysnake1.0编译 24 4．3． 运行程序，体验游戏效果 24 实验心得 25  实验一：系统调用 实验目的 掌握系统调用的设计过程,为以后设计更复杂的系统调用奠定基础。 实验内容 安装Linux，熟悉Linux的操作，并编译内核，构建、使用自己的Linux内核设计系统调用：设计、添加自己的系统调用，并重新编译内核予以验证 为Linux内核设计添加一个系统调用，将系统的相关信息（CPU型号、操作系统的版本号、系统中的进程等，类似于Windows的任务管理器）以文字形式列表显示于屏幕，并编写用户程序予以验证。请参阅proc文件系统的相关说明，读取proc文件系统的相关信息，可参考实验指导书的proc编程实验 实验原理 系统调用是应用程序和操作系统内核之间的功能接口,其主要目的使用户可以使用操作 系统提供的有关设备管理、输入/输出系统、文件系统和进程控制、通信以及存储管理等方 面的功能,而不必了解系统程序的内部结构和有关硬件细节,从而起到减轻用户负担和保护 系统以及提高资源利用率的作用。 在 Linux 系统中,系统调用是作为一种异常类型实现的,它将执行相应的机器代码指令 来产生异常信号,产生中断或异常的重要效果是系统自动将用户态切换为核心态来对它进行 处理。这就是说,执行系统调用异常指令时,自动地将系统由用户态切换为核心态,并安排 异常处理程序的执行。Linux 用来实现系统调用异常的实际指令是: int $0x80 这一指令使用中断/异常向量号 128(即 16 进制的 80)将控制权转移给内核。为达到在 使用系统调用时不必用机器指令编程,在标准的 C 语言库中为每一系统调用提供了一段短 的子程序,完成机器代码的编程工作。事实上,机器代码段非常简短。它所要做的工作只是 将送给系统调用的参数加载到 CPU 寄存器中,接着执行 int $0x80 指令,然后运行系统调用。系统调用的返回值将送入 CPU 的一个寄存器中,标准库的子程序取得这一返回值,并将它送回用户程序。 实验步骤 设计系统调用源代码并将其加入Linux 内核源代码中 在 /usr/src/Linux-3.8/kernel 目录下,打开文件 sys.c , 在头文件中添加 : #includelinux/linkage.h ，在文件的最后部位增加系统调用函数: asmlinkage int sys_my_syscall(int n) { struct file *fp; mm_segment_t fs; loff_t pos; int i; char buf1[120]; char buf2[40]; char buf3[800]; char buf4[800]; char str1= ; char str2=(; fp=filp_open(/proc/cpuinfo,O_RDONLY,0); fs=get_fs(); set_fs(KERNEL_DS); pos=0; vfs_read(fp,buf1,sizeof(