操作系统课程设计proc文件系统

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操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)

目录目录 0一、实验环境 (1)二、实验报告总体要求 (1)实验一编译L INUX内核 (2)实验二观察L INUX行为 (6)实验三进程间通信 (13)一、实验环境Linux平台◆硬件平台：普通PC机硬件环境。

◆操作系统：Linux环境，例如，红旗Linux或Red Hat Linux；启动管理器使用GRUB。

◆编译环境：伴随着操作系统的默认gcc环境。

◆工作源码环境：一个调试的内核源码，版本不低于2.4.20。

二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。

实验报告至少要求包含以下内容：1.引言：概述本次实验所讨论的问题，工作步骤，结果，以及发现的意义。

2.问题提出：叙述本篇报告要解决什么问题。

注意不可以抄写实验要求中的表述，要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。

3.解决方案：叙述如何解决自己上面提出的问题，可以用小标题 3.1,3.2…等分开。

这是实验报告的关键部分，请尽量展开来写。

注意，这部分是最终课程设计的基本分的部分。

这部分不完成，本课程设计不会及格。

4.实验结果：按照自己的解决方案，有哪些结果。

结果有异常吗？能解释一下这些结果吗？同别人的结果比较过吗？注意，这部分是实验报告出彩的地方。

本课程设计要得高分，应该在这部分下功夫。

5.结束语：小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。

6.附录：加了注释的程序清单，注释行数目至少同源程序行数目比1：2，即10行源程序，至少要给出5行注释。

操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成，掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。

实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核，配置该内核使其支持NTFS，并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x，其中，Name是你的名字（汉语拼音）；x.x.x是新内核的版本号，最后在你的机器上编译安装这个新内核。

linux proc文件夹介绍

/proc/stat 所有的CPU活动信息
/proc/sysrq-trigger 使用echo命令来写这个文件的时候，远程root用户可以执行大多数的系统请求关键命令，就好像在本地终端执行一样。要写入这个文件，需要把/proc/sys/kernel/sysrq不能设置为0。这个文件对root也是不可读的
/proc/irq 中断请求设备信息
/proc/net 网卡设备信息
/proc/scsi scsi设备信息
/proc/tty tty设备信息
/proc/net/dev 显示网络适配器及统计信息
/proc/vmstat 虚拟内存统计信息
/proc/vmcore 内核panic时的内存映像
除了以上介绍的这些，还有的是一些以数字命名的目录，它们是进程目录。系统中当前运行的每一个进程都有对应的一个目录在/proc下，以进程的 PID号为目录名，它们是读取进程信息的接口。而self目录则是读取进程本身的信息接口，是一个link。
2. 子文件或子文件夹
/proc/buddyinfo 每个内存区中的每个order有多少块可用，和内存碎片问题有关
/proc/kcore 代表系统的物理内存，存储为核心文件格式，里边显示的是字节数，等于RAM大小加上4kb
/proc/kmsg 记录内核生成的信息，可以通过/sbin/klogd或/bin/dmesg来处理
/proc/loadavg 根据过去一段时间内CPU和IO的状态得出的负载状态，与uptime命令有关
Linux下/proc目录简介
1. /proc目录
Linux 内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。

操作系统课程设计

操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。

技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。

教材章节：第一章操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。

教材章节：第二章进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。

《操作系统》课程设计

《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握操作系统的基本概念，包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识；2. 了解操作系统的历史发展，掌握不同类型操作系统的特点及使用场景；3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。

技能目标：1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力，如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等；2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力，如进程创建、线程同步、文件操作等；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论和项目实践，学会共同解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发学生的学习热情，使其形成积极向上的学习态度；2. 培养学生具备良好的信息素养，尊重知识产权，遵循法律法规；3. 培养学生的创新精神和批判性思维，敢于质疑、勇于探索，形成独立思考的能力。

课程性质：本课程为计算机科学与技术专业的核心课程，旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法，提高学生的系统分析和编程能力。

学生特点：学生具备一定的编程基础和计算机系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。

在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点，对应教材第一章内容。

- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程：讲解进程与线程的概念、状态、调度算法，对应教材第二章内容。

- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理：分析内存管理的基本原理、策略和技术，对应教材第三章内容。

- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统：介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理，对应教材第四章内容。

操作系统课程设计-一个简单的文件系统的详细设计

计算机系课程设计实验报告课程名称操作系统课程设计实验学期 2012 至 2013 学年第 1 学期学生所在系部计算机与信息管理系年级 2010 专业班级计算机001班学生姓名学号任课教师实验成绩计算机系制一个简单的文件系统的详细设计一、实验目的（1）阅读并调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。

从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。

（2）了解设计一个n个用户的文件系统，每个用户可以保存M个文件。

用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有create、delete、open、close、read、write等命令。

二、实验要求1、阅读所给文件系统源程序，并加注释（注释量达60%），2、修改、完善该系统，画出所设计的文件系统的详细流程图。

三、文件系统功能设计1. 功能设计该文件系统是一个多用户、多任务的文件系统。

对用户和用户的文件数目并没有上限。

也就是说该系统允许任何用户申请空间，而且在其目录下的文件数目并不做任何的限制。

该系统可以支持的操作命令如下：①bye——用户注销命令。

当使用该命令时，用户退出系统，注销该用户功能设计并回到登陆界面。

命令格式：bye②close——删除用户注册信息命令。

执行该命令后，用户在系统中的所有信息，包括该用户目录下的所有文件都被删除。

命令执行完成后返回登陆界面。

命令格式：close③create——在当前目录下创建一个文件，且该文件不能跟当前已有的文件重名。

该文件的管理信息登记在用户文件信息管理模块中。

执行完该命令后回到执行命令行。

命令格式：create>file1其中：“>”符为提示符，file1为要创建的文件名。

④delete——删除当前用户目录下的一个文件，命令执行完毕返回至命令行。

命令格式：delete>file1其中：file1为要删除的文件名。

⑤list——显示当前注册目录下的所有文件信息，包括文件名、文件长度、文件操作权限。

proc 文件系统

该函数将创建一个目录，父目录为parent。
proc文件系统的编程接口
删除节点（文件或者目录）remove_proc_entry()
void remove_proc_entry ( const char *name, struct proc_dir_entry *parent)
该函数将删除一个proc节点（按文件名删除）。
proc文件系统的编程接口
以上五个创建节点的函数在内核中的实现流程：
通过proc_create为结构申请空间，并进行一些初始化工作。 proc_register则进一步填写结构中的域。并完成注册工作
删除节点的函数在内核中的实现流程：
则是先调用clear_bit和proc_kill_inodes，注销inode结构，如果引用数为0，则调用free_proc_entry释放结构对应的空间；否则置一个删除标志，不释放空间
proc文件系统的编程接口
创建设备文件proc_mknod()
struct proc_dir_entry *proc_mknod( const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *paren建一个名字为name的设备文件，文件类型和权限为mode，设备号为rdev 。
操作系统课程设计
proc 文件系统
proc
proc 文件系统是 Linux 中的特殊文件系统，提供中的特殊文件系统，给用户一个可以了解内核内部工作过程的可读窗口，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核在运行时访问内核内部数据结构、设置的机制。设置的机制。
保存系统当前工作的特殊数据，但并不存在于任何物理设备中；对其进行读写时，才根据系统中的相关信息即时生成；或映射到系统中的变量或数据结构； proc 被称为‘伪文件系统’；其挂接目录点固定为/proc； ‘man proc’ 进行了详细说明。

操作系统课程设计Linux

操作系统课程设计Linux一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Linux操作系统的核心概念、原理和应用技能。

通过本课程的学习，学生将能够：1.理解操作系统的基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统。

2.掌握Linux操作系统的安装、配置和管理方法。

3.熟练使用Linux命令行界面，进行日常操作和系统管理。

4.掌握Linux常用命令、 shell脚本编写和系统监控工具的使用。

5.了解Linux操作系统在服务器、嵌入式设备和云计算等领域的应用。

二、教学内容本课程的教学内容分为五个部分：1.操作系统概述：介绍操作系统的定义、功能和分类，以及Linux操作系统的历史和发展。

2.进程管理：讲解进程的基本概念、进程控制、进程同步和互斥、死锁及其解决方法。

3.内存管理：介绍内存分配与回收策略、内存保护、虚拟内存和分页分段机制。

4.文件系统：讲解文件和目录结构、文件访问控制、文件系统性能优化和磁盘空间分配策略。

5.输入/输出系统：介绍I/O设备管理、中断和DMA机制、设备驱动程序和I/O调度策略。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，以提高学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解操作系统的核心概念和原理，引导学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生针对实际案例和问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。

3.案例分析法：分析Linux操作系统的实际应用案例，使学生了解操作系统的应用场景。

4.实验法：安排实验室课时，让学生亲自动手进行系统安装、配置和调试，提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的Linux操作系统教材，如《Linux操作系统原理与应用》。

2.参考书：提供相关的学术论文、技术博客和在线文档，供学生拓展阅读。

3.多媒体资料：制作课件、教学视频和演示文稿，辅助学生理解和记忆。

4.实验设备：提供Linux服务器、虚拟机和实验室环境，让学生进行实际操作。

操作系统内核课程设计

操作系统内核课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解操作系统内核的基本概念、结构和功能，掌握操作系统的进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的工作原理。

2. 使学生掌握操作系统内核编程的基本方法，学会使用相关工具和接口进行系统调用和驱动程序开发。

3. 帮助学生了解操作系统安全性、稳定性的重要性，掌握基本的系统调试和优化技巧。

技能目标：1. 培养学生具备分析操作系统内核源代码的能力，能够阅读和理解常见的操作系统内核模块。

2. 培养学生具备设计、编写和调试简单的操作系统内核模块的能力，能够实现特定功能并进行性能优化。

3. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够针对具体场景提出合理的操作系统内核设计方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱操作系统内核技术，树立积极探索、持续学习的信念。

2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同分析问题、解决问题，形成良好的沟通与协作能力。

3. 引导学生关注操作系统内核技术的发展趋势，认识到技术进步对社会发展的重要性，树立社会责任感。

本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课。

在教学过程中，需充分考虑学生的认知特点，注重理论与实践相结合，引导学生主动探究、动手实践。

通过本课程的学习，期望学生能够掌握操作系统内核的基本知识和技能，为未来从事相关领域的研究和工作打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面展开：1. 操作系统内核基础理论- 深入讲解操作系统内核的基本概念、结构、功能和设计原理。

- 分析进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等核心模块的工作机制。

2. 操作系统内核编程实践- 介绍操作系统内核编程的基本方法，包括系统调用、驱动程序开发等。

- 结合教材示例，指导学生阅读和分析操作系统内核源代码。

教学大纲安排：1）第1-4周：操作系统内核基础理论2）第5-8周：进程管理、内存管理编程实践3）第9-12周：文件系统、设备管理编程实践3. 操作系统内核优化与调试- 讲解操作系统内核安全性、稳定性方面的知识，分析常见漏洞和防护措施。

Linux下proc文件系统编程

/proc文件系统编程在Linux中有一个另外的机制来使内核及内核模块发送信息给进程——/proc文件系统。

．/proc文件系统在Linux中有一个另外的机制来使内核及内核模块发送信息给进程——/proc文件系统。

/proc文件系统最初是设计使得容易得到进程的信息（从名字可以看出），现在却被任意一块有内容需要报告的内核使用，比如拥有模块列表的/proc/modules和拥有内存使用统计信息的/proc/meminfo。

使用proc文件系统的方法很象使用设备驱动——你创建一个数据结构，使之包含/proc文件需要的全部信息，包括所有函数的句柄（在我们的例子里只有一个，在试图读取/proc 文件时调用）。

然后，用init_module注册这个结构，用cleanup_module注销。

我们使用proc_register_dynamic（注3.1）的原因是我们不希望决定以后在文件中使用的索引节点数，而是让内核来决定它，为了防止冲突。

标准的文件系统是在磁盘上而不是在内存（/proc的位置在内存），在这种情况下节点数是一个指向文件的索引节点所在磁盘地址的指针。

这个索引节点包含了文件的有关信息比如文件的访问权限以及指向磁盘地址的指真或者文件数据的位置。

因为在文件打开或关闭时我们没有调用，所以在模块里无处可放宏MOD_INC_USE_COUNT和MOD_DEC_USE_COUNT，而且如果文件被打开了或者模块被删除了，就没有办法来避免这个结果。

下一章我们将会看到一个更困难的处理/proc的方法，但是也更加灵活，也能够解决这个问题。

ex procfs.c/* procfs.c - create a "file" in /proc* Copyright (C) 1998-1999 by Ori Pomerantz*//* The necessary header files *//* Standard in kernel modules */#include <linux/kernel.h> /* We're doing kernel work */#include <linux/module.h> /* Specifically, a module *//* Deal with CONFIG_MODVERSIONS */#if CONFIG_MODVERSIONS==1#define MODVERSIONS#include <linux/modversions.h>#endif/* Necessary because we use the proc fs */#include <linux/proc_fs.h>/* In 2.2.3 /usr/include/linux/version.h includes a* macro for this, but 2.0.35 doesn't - so I add it* here if necessary. */#ifndef KERNEL_VERSION#define KERNEL_VERSION(a,b,c) ((a)*65536+(b)*256+(c)) #endif/* Put data into the proc fs file.Arguments=========1. The buffer where the data is to be inserted, ifyou decide to use it.2. A pointer to a pointer to characters. This isuseful if you don't want to use the bufferallocated by the kernel.3. The current position in the file.4. The size of the buffer in the first argument.5. Zero (for future use?).Usage and Return Value======================If you use your own buffer, like I do, put itslocation in the second argument and return the number of bytes used in the buffer.A return value of zero means you have no further information at this time (end of file). A negativereturn value is an error condition.For More Information====================The way I discovered what to do with this function wasn't by reading documentation, but by reading the code which used it. I just looked to see what usesthe get_info field of proc_dir_entry struct (I used a combination of find and grep, if you're interested),and I saw that it is used in /fs/proc/array.c.If something is unknown about the kernel, this is usually the way to go. In Linux we have the great advantage of having the kernel source code for free - use it.*/int procfile_read(char *buffer,char **buffer_location,off_t offset,int buffer_length,int zero){int len; /* The number of bytes actually used *//* This is static so it will still be in memory* when we leave this function */static char my_buffer[80];static int count = 1;/* We give all of our information in one go, so if the * user asks us if we have more information the* answer should always be no.** This is important because the standard read* function from the library would continue to issue * the read system call until the kernel replies* that it has no more information, or until its* buffer is filled.*/if (offset > 0)return 0;/* Fill the buffer and get its length */len = sprintf(my_buffer,"For the %d%s time, go away! ", count,(count % 100 > 10 && count % 100 < 14) ? "th" : (count % 10 == 1) ? "st" :(count % 10 == 2) ? "nd" :(count % 10 == 3) ? "rd" : "th" );count++;/* Tell the function which called us where the* buffer is */*buffer_location = my_buffer;/* Return the length */return len;}struct proc_dir_entry Our_Proc_File ={0, /* Inode number - ignore, it will be filled by* proc_register[_dynamic] */4, /* Length of the file name */"test", /* The file name */S_IFREG | S_IRUGO, /* File mode - this is a regular * file which can be read by its* owner, its group, and everybody* else */1, /* Number of links (directories where the* file is referenced) */0, 0, /* The uid and gid for the file - we give it* to root */80, /* The size of the file reported by ls. */NULL, /* functions which can be done on the inode * (linking, removing, etc.) - we don't* support any. */procfile_read, /* The read function for this file,* the function called when somebody* tries to read something from it. */NULL /* We could have here a function to fill the* file's inode, to enable us to play with* permissions, ownership, etc. */};/* Initialize the module - register the proc file */int init_module(){/* Success if proc_register[_dynamic] is a success,* failure otherwise. */#if LINUX_VERSION_CODE > KERNEL_VERSION(2,2,0) /* In version 2.2, proc_register assign a dynamic* inode number automatically if it is zero in the* structure , so there's no more need for* proc_register_dynamic*/return proc_register(&proc_root, &Our_Proc_File);#elsereturn proc_register_dynamic(&proc_root, &Our_Proc_File); #endif/* proc_root is the root directory for the proc* fs (/proc). This is where we want our file to be* located.*/}/* Cleanup - unregister our file from /proc */void cleanup_module(){proc_unregister(&proc_root, Our_Proc_File.low_ino);}。

proc文件系统及其相关操作

Struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent)说明：Name：要创建的目录名Parent：父目录指针返回值：proc_dir_entry类型指针，以后会传递这个指针到create_proc_read_entry() 里在name目录下创建文件。

用法：Struct proc_dir_entry *parent;Parent=proc_mkdir(“myproc”,NULL);Create_proc_read_entry(“scullmem”,0744,parent,scull_read_procmem,NULL);函数create_proc_entry，由它创建并注册proc文件struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode,struct proc_dir_entry *parent)这样，在/proc下创建了myproc目录，并在myproc目录下创建了一个名为scullmem的文件，权限为0744proc_dir_entry结构体的详解：相对于其他逻辑文件系统的具体文件组织形式（比如ext2文件系统的inode），proc文件系统也有自己的组织结构，那就是proc_dir_entry结构，所属于proc文件系统的文件，都对应一个proc_dir_entry结构，并且VFS需要读取proc文件的时候，把这个结构和VFS的inode建立链接（即由inode u.generic_ip指向该proc_dir_entry结构），因此，proc文件系统实现了一套对proc_dir_entry结构的管理。

1.proc_dir_entry结构,这个结构体描述了一个proc文件的全部信息，每一个proc文件都是由这个结构体来表示的struct proc_dir_entry{unsigned short low_ino; //这是用来唯一标志proc_dir_entry结构的节点号，也就是proc文件系统内的索引节点的标号，除了根节点，其他的节点号都是在创建proc_dir_entry的时候，由make_inode_number（）动态创建的unsigned short namelen;const char *name; //这个proc文件的名字mode_t mode; //文件的模式，由两部分用位或运算组成，第一部分是文件的类型如S_IFREG表示普通文件，S_IFDIR表示目录文件，第二部分是文件的权限如S_IRUSR表示该文件能够被拥有者读，S_IROTH表示可以被其他人读取nlink_t nlink;uid_t uid;gid_t gid;unsigned long size; //文件大小struct inode_operator *proc_iops; //这是一个inode_operations结构，其中设置了针对这个proc索引节点的操作函数，这样，我们就可以针对不同类型的proc 文件，提供不同的方法，以完成不同的工作。

《操作系统》课程教案

《操作系统》课程教案一、课程简介1. 课程名称：操作系统2. 课程性质：专业核心课3. 学时：64学时4. 学分：4学分5. 适用对象：计算机科学与技术专业本科生6. 课程目标：使学生掌握操作系统的基本原理、概念和技术，培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 操作系统概述操作系统的概念、功能和作用操作系统的发展历程操作系统的类型和结构2. 进程管理进程与线程的基本概念进程的创建、调度和终止线程同步与互斥死锁与饥饿3. 内存管理内存分配与回收策略虚拟内存技术页面置换算法内存保护与共享4. 文件系统文件与文件系统的概念文件存储结构与存取方法目录结构与文件权限文件系统的实现技术5. 输入/输出管理I/O系统结构设备驱动程序中断处理与DMA传输I/O调度策略三、教学方法1. 讲授：讲授操作系统的基本原理、概念和技术。

2. 实验：通过实验让学生掌握操作系统的实际应用和编程方法。

3. 讨论：组织学生进行课堂讨论，培养分析问题和解决问题的能力。

4. 案例分析：分析实际操作系统案例，让学生了解操作系统的应用场景。

四、教学要求1. 知识要求：掌握操作系统的基本原理、概念和技术。

2. 能力要求：具备运用操作系统知识解决实际问题的能力。

五、教学资源1. 教材：选用国内外优秀教材《操作系统原理与应用》等。

2. 课件：制作精美、清晰的课件，辅助教学。

3. 实验设备：计算机及相关硬件设备。

4. 网络资源：利用网络资源，提供相关学术文章、视频教程等，方便学生自主学习。

5. 交流平台：建立课程QQ群、群等，方便学生与教师沟通交流。

六、教学安排1. 课时分配：操作系统概述：4学时进程管理：12学时内存管理：8学时文件系统：8学时输入/输出管理：8学时实验与讨论：16学时2. 教学进度：第1-4周：操作系统概述、进程管理第5-8周：内存管理、文件系统第9-12周：输入/输出管理、实验与讨论七、考核方式1. 期末考试：总分100分，占比80%题型：选择题、填空题、简答题、计算题、案例分析题2. 实验报告：总分20分，占比20%实验内容：根据实验要求完成相关实验操作报告要求：内容完整、分析深入、论述清晰八、课程评价1. 学生评价：课程结束后，对学生进行问卷调查，了解课程收获、教学效果等方面的情况。

proc文件系统下，创建文件和文件夹proc_mkdir（）proc_create（）

proc⽂件系统下，创建⽂件和⽂件夹proc_mkdir（）proc_create（）proc_create的使⽤⽅法proc⽂件系统是个有⽤的东东。

创建⼀个proc虚拟⽂件，应⽤层通过读写该⽂件，即可实现与内核的交互。

proc虚拟⽂件是如何创建的呢？先看看⽐较简单的，创建proc⽂件夹。

调⽤以下函数，即可实现proc⽂件夹的创建：struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);name就是要创建的⽂件夹名称。

parent是要创建节点的⽗节点。

也就是要在哪个⽂件夹之下创建新⽂件夹，需要将那个⽂件夹的proc_dir_entry传⼊。

如果是在/proc⽬录下创建⽂件夹，parent为NULL。

例如：struct proc_dir_entry *mytest_dir = proc_mkdir("mytest", NULL);然后来看看proc⽂件的创建。

创建⽅法是调⽤以下函数：static inline struct proc_dir_entry *proc_create(const char *name, mode_t mode,struct proc_dir_entry *parent, const struct file_operations *proc_fops);name就是要创建的⽂件名。

mode是⽂件的访问权限，以UGO的模式表⽰。

parent与proc_mkdir中的parent类似。

也是⽗⽂件夹的proc_dir_entry对象。

proc_fops就是该⽂件的操作函数了。

例如：struct proc_dir_entry *mytest_file = proc_create("mytest", 0x0644, mytest_dir, mytest_proc_fops);还有⼀种⽅式：struct proc_dir_entry *mytest_file = proc_create("mytest/mytest", 0x0644, NULL, mytest_proc_fops);如果⽂件夹名称和⽂件名定义为常量：#define MYTEST_PROC_DIR "mytest"#define MYTEST_PROC_FILE "mytest"第⼆种⽅式为：struct proc_dir_entry *mytest_file = proc_create(MYTEST_PROC_DIR"/"MYTEST_PROC_FILE, 0x0644, NULL, mytest_proc_fops);接下来看看mytest_proc_fops的定义。

北京邮电大学操作系统综合课程设计

北京邮电大学课程设计报告目录实验一 Linux启动优化............................................................... 错误!未指定书签。

一实验目的........................................................................... 错误!未指定书签。

二实验内容与步骤............................................................... 错误!未指定书签。

1内核态启动优化........................................................... 错误!未指定书签。

2 用户态启动优化.......................................................... 错误!未指定书签。

3 测试系统总的启动时间.............................................. 错误!未指定书签。

三实验原理........................................................................... 错误!未指定书签。

四实验结果及分析............................................................... 错误!未指定书签。

1 内核态启动优化.......................................................... 错误!未指定书签。

2开机画面....................................................................... 错误!未指定书签。

proc文件系统

10
seq_file操作procfs步骤（ seq_open 1）
I. 在proc文件下创建自己的文件 static inline struct proc_dir_entry *proc_create(
const char *name, umode_t mode, struct proc_dir_entry *parent,
create_proc_read_entry 和create_proc_entry接口在新版本的内核中已经废弃
4
seq_file
内核通过在procfs文件系统下建立文件来向用户空间提供输出信息，用户空间可以通过任何文本阅读应用查看该文件信息，但是procfs 有一个缺陷，如果输出内容大于1个内存页，需要多次读，因此处理起来很难，另外，如果输出太大，速度比较慢，有时会出现一些意想不到的情况。
6
seq_file操作procfs的方式
single_open方式此种方式为简单方式对应的释放函数为 single_release seq_open方式此种方式为复杂方式对应的释放函数为 seq_release
7
seq_file操作procfs步骤（ single_open 1）
I. 在proc文件下创建自己的文件
procfs
2
proc文件系统概要
虚拟文件系统
驻留于内存、不占用存储空间
创建和显示内核内部的资源视窗
数据是在内核运行过程中产生的
用于配置内核参数、查看内核结构体、从设备驱动程序中收集统计信息、获取通用的系统信息在系统启动过程中挂载在/proc目录
3
proc文件系统操作示例1
糟糕的实现方式
在结束时候被调用，完成一些清理工作

课程设计文件操作系统

课程设计文件操作系统一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统的基本原理和常用操作系统的使用方法。

具体包括：1.了解操作系统的定义、功能和分类。

2.掌握操作系统的基本原理，如进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。

3.熟悉常用操作系统的特点和使用方法，如Windows、Linux和macOS。

4.能够熟练使用操作系统进行日常计算机操作。

5.能够掌握操作系统的基本配置和优化方法。

6.能够运用操作系统的基本原理解决实际问题。

情感态度价值观目标：1.培养学生对操作系统的兴趣和好奇心，提高学生主动学习的积极性。

2.培养学生团队合作精神，学会与他人分享和交流操作系统的知识和经验。

3.培养学生对操作系统的安全意识，提高学生保护个人隐私和数据的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括操作系统的基本原理和常用操作系统的使用方法。

具体安排如下：1.操作系统概述：介绍操作系统的定义、功能和分类。

2.进程管理：讲解进程的概念、进程的状态、进程控制块、进程调度算法等。

3.内存管理：介绍内存的概念、内存分配与回收策略、虚拟内存等。

4.文件管理：讲解文件和目录的概念、文件系统的结构、文件访问控制等。

5.设备管理：介绍设备的概念、设备驱动程序、输入输出控制等。

6.Windows操作系统：讲解Windows操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。

7.Linux操作系统：介绍Linux操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。

8.macOS操作系统：讲解macOS操作系统的特点、界面布局、基本操作和高级功能。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解操作系统的原理和概念，使学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生分组讨论操作系统的实际应用场景和问题解决方案，培养学生的团队合作精神。

3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解操作系统的基本原理和常用操作系统的特点。

操作系统课程设计(完整规范版)

操作系统课程设计(完整规范版)一、引言操作系统是计算机系统的核心软件，它管理计算机的硬件资源，为应用程序提供运行环境。

本课程设计旨在通过实践，加深学生对操作系统原理的理解，提高学生的编程能力和系统设计能力。

二、课程目标1. 理解操作系统的基本原理和功能。

2. 掌握进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的设计和实现。

3. 熟悉操作系统调度的基本算法。

4. 提高学生的编程能力和系统设计能力。

三、课程内容1. 操作系统概述操作系统的定义、功能和发展历程操作系统的基本组成和结构操作系统的类型和特点2. 进程管理进程的定义、状态和转换进程控制块（PCB）的结构和作用进程同步与互斥进程通信进程调度算法3. 内存管理内存管理的目标连续内存管理技术非连续内存管理技术页面置换算法4. 文件系统文件系统的定义和功能文件的结构和类型文件存储空间管理文件目录管理文件操作5. I/O系统I/O系统的功能和组成 I/O设备管理I/O调度算法缓冲管理6. 系统调用系统调用的定义和类型系统调用的实现机制常用系统调用分析7. 实验与课程设计实验目的和要求实验内容和步骤课程设计题目和要求课程设计报告格式四、课程考核1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、实验报告和作业完成情况。

2. 实验成绩（30%）：包括实验操作和实验报告。

3. 课程设计成绩（40%）：包括设计报告、代码实现和答辩表现。

1. 《操作系统概念》作者：亚伯拉罕·西尔伯斯查茨等2. 《现代操作系统》作者：安德鲁·S·塔嫩鲍姆3. 《操作系统导论》作者：威廉·斯托林斯六、附录1. 课程设计报告模板2. 实验报告模板3. 课程设计答辩评分标准七、课程安排1. 理论学习操作系统概述（2课时）进程管理（4课时）内存管理（4课时）文件系统（4课时）I/O系统（2课时）系统调用（2课时）2. 实验与课程设计进程管理实验（2课时）内存管理实验（2课时）文件系统实验（2课时）I/O系统实验（2课时）课程设计（8课时）课程考核（2课时）八、实验与课程设计指导1. 实验指导进程管理实验：通过模拟进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作，理解进程管理的原理。

简单文件系统课程设计

简单文件系统课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握简单文件系统的基本概念、原理和操作方法。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：•理解文件系统的概念、作用和基本组成；•掌握文件的基本操作，如创建、删除、修改和复制；•了解文件系统的结构和存取控制；•掌握常用的文件系统及其优缺点。

2.技能目标：•能够使用命令行或图形界面操作文件系统；•能够使用基本的文件系统维护工具，如磁盘碎片整理工具、文件压缩工具等；•能够进行简单的文件系统优化和故障排除。

3.情感态度价值观目标：•培养学生对计算机系统的兴趣和好奇心，提高学生对计算机技术的认识；•培养学生良好的信息安全意识，了解保护文件和隐私的重要性；•培养学生团队协作和自主学习的能力，提高学生解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.文件系统概述：介绍文件系统的概念、作用和基本组成；2.文件的基本操作：讲解文件的创建、删除、修改和复制等基本操作；3.文件系统的结构：介绍文件系统的目录结构、文件存储方式和存取控制；4.常用的文件系统：讲解FAT32、NTFS等常用文件系统的原理和特点；5.文件系统维护：介绍文件系统的优化、故障排除和数据恢复等方法。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如：1.讲授法：讲解文件系统的基本概念、原理和操作方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解文件系统的应用和优缺点；3.实验法：引导学生动手操作，掌握文件系统的实际使用和维护方法；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作和问题解决能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择一本合适的教材，如《计算机操作系统》；2.参考书：提供相关的参考书籍，以便学生深入学习和拓展知识；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和掌握知识；4.实验设备：准备计算机、硬盘、U盘等实验设备，让学生进行实际操作。

操作系统实验---文件系统

实验报告实验题目：文件系统姓名：学号：课程名称：操作系统所在学院：信息科学与工程学院专业班级：计算机任课教师：实验项目名称文件系统一、实验目的与要求：1、通过一个简单多用户文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能及其内部实现。

2、熟悉文件管理系统的设计方法，加深对所学各种文件操作的了解及其操作方法的特点。

3、通过模拟文件系统的实现，深入理解操作系统中文件系统的理论知识, 加深对教材中的重要算法的理解。

4、通过编程实现这些算法,更好地掌握操作系统的原理及实现方法,提高综合运用各专业课知识的能力。

二、实验设备及软件：一台PC（Linux系统）三、实验方法（原理、流程图）试验方法（1）首先应当确定文件系统的数据结构：主目录、子目录以及活动文件等。

主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。

（2）用户创建文件，可以编号存储于磁盘上。

如file0，file1，file2…并以编号作为物理地址，在目录中登记。

文件系统功能流程图图1.文件系统总体命令分析图 2.登录流程图图 3. ialloc流程图图4.balloc流程图图5.密码修改流程图图6.初始化磁盘图 7.显示所有子目录 dir/ls 操作流程图图8.创建文件 creatfile 、创建目录 mkdir 流程图图9.改变当前路径 cd 操作流程图实验原理1.文件操作◆mkdir 创建目录文件模块，输入 mkdir 命令，回车，输入文件名，回车，即会在当前目录文件下创建一个名为刚刚输入的文件名的目录文件。

在该创建过程中首先要判断该目录中有没有同名的文件，如果有的话就创建失败，还要判断在该目录下有没有创建文件的权限，有权限才可以创建。

具体流程图查看第二节，系统流程图设计部分。

◆del 删除文件模块，输入 del命令，回车，输入文件名，回车，即会在当前目录文件下删除一个名为刚刚输入的文件名的数据文件。

在该删除过程中要判断该目录中是否存在该文件，如果不存在就没有必要执行该操作了，还要判断在该目录下有没有删除文件的权限，有权限才可以删除。