操作系统实验报告Linux下的系统调用
操作系统实验一向LINUX内核增加一个系统调用
操作系统实验一向LINUX内核增加一个系统调用一、背景介绍操作系统是计算机硬件与应用程序之间的接口,负责管理和调度计算机系统的各种资源,并提供用户与计算机系统的交互界面。
内核是操作系统的核心部分,负责管理和分配计算机系统的资源,执行各种任务。
系统调用是操作系统提供给应用程序的一种接口,可以让应用程序访问内核提供的功能,例如文件操作、进程管理、网络通信等。
在一些情况下,我们可能需要在LINUX内核中增加新的系统调用,以满足特定的需求。
本文将介绍如何向LINUX内核增加一个系统调用的具体步骤。
二、增加系统调用的步骤1.编写系统调用的具体实现代码首先,我们需要编写一个具体的系统调用的实现代码。
在LINUX内核中,系统调用的实现代码通常位于内核的/syscalls目录下。
我们可以在该目录下新建一个.c文件,编写我们自己的系统调用代码。
2.修改内核源代码3.更新系统调用表每个系统调用都在内核中有一个唯一的标识符,存储在一个叫做系统调用表的地方。
我们需要更新系统调用表,将新增的系统调用添加到表中。
这样,用户程序才能够通过系统调用号来调用新增的系统调用。
4.重新编译内核在修改完内核源代码后,我们需要重新编译内核。
这通常涉及到一些繁琐的步骤,例如配置内核选项、编译内核、安装内核等。
在重新编译内核之后,我们需要重新启动计算机,使新的内核生效。
5.修改用户程序最后,我们需要修改用户程序,以便能够调用新增的系统调用。
用户程序通常是通过C语言编写的,我们可以在用户程序的代码中添加对新增系统调用的调用代码。
三、实验结果在完成上述步骤后,我们就成功地向LINUX内核增加了一个系统调用。
用户程序可以通过系统调用调用自己新增的系统调用,从而实现特定的功能。
总结:本文介绍了向LINUX内核增加一个系统调用的具体步骤,包括编写系统调用的具体实现代码、修改内核源代码、更新系统调用表、重新编译内核和修改用户程序。
在实施这些步骤之前,我们需要对操作系统和内核的相关概念有一定的了解,并具备一定的编程能力。
增加系统调用实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解系统调用的基本概念和作用。
2. 掌握在Linux内核中增加系统调用的方法。
3. 熟悉系统调用在用户空间和内核空间之间的交互过程。
4. 提高编程能力和系统理解能力。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编译器:gcc3. 开发工具:内核源代码、makefile三、实验原理系统调用是操作系统提供的一种服务,允许用户空间程序请求内核空间的服务。
在Linux内核中,系统调用通过系统调用表来实现。
增加系统调用需要修改内核源代码,并重新编译内核。
四、实验步骤1. 创建系统调用函数首先,我们需要创建一个系统调用函数,该函数将实现一个简单的功能,例如打印一条消息。
以下是一个简单的系统调用函数示例:```cinclude <linux/module.h>include <linux/kernel.h>include <linux/init.h>static int __init hello_init(void) {printk(KERN_INFO "Hello, World!\n");return 0;}static void __exit hello_exit(void) {printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Your Name");MODULE_DESCRIPTION("A simple system call module");MODULE_VERSION("0.1");```2. 修改系统调用表接下来,我们需要修改内核源代码中的系统调用表,以注册我们创建的系统调用。
linux实验(系统调用)
linux实验(系统调用)系统调用一、实验内容1)设计并实现一个新的系统调用pedagogictime( ) ,该函数通过使用一个引用参数的调用返回当前的系统时间。
2)编写一个用户空间程序来测试pedagogictime( ) 二、实验目的学习如何产生一个系统调用,以及怎样通过往内核中增加一个新函数,从而在内核空间中实现对用户空间的读/写。
学习重建内核,通过以上学习更进一步了解Linux的工作。
三、实验过程本次实验过程主要可分为以下几个部分:修改系统文件、编译内核、修改Grub启动管理器等。
1)修改系统文件1.在系统调用表中添加相应表项# cd /usr/src/linux-2.4/arch/i386/kernel # vi entry.S添加.long SYMBOL_NAME(sys_pedagogictime) 2. 添加系统调用号# cd /usr/src/linux-2.4/include/asm# vi unistd.h添加# define __NR_pedagogictime 259 3. 在文件最后添加一个系统服务例程 # cd /usr/src/linux-2.4/kernel # vi sys.c添加sys_pedagogictime 如图一图一添加系统服务例程 2)编译内核(此步时间比较长) # cd /usr/src/linux-2.4 # make mrproper# make xconfigBlock devices ? Loopback device support 选YSCSI support ? SCSI low-level drivers ? BusLogic SCSI support 选Y File systems ? Ext3 journallingfile system support 选YNTFS file system support 选 Y Save and exit# make dep # make clean # make bzImage # make modules# make modules_install从/etc/modules.conf中删除BusLogic的加载项#alias scsi_hostadapter BusLogic# cd /usr/src/linux-2.4 # make install3)将新内核和System.map拷贝到/boot目录下# cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.4.20 # cp /usr/src/linux-2.4/ System.map /boot/System.map-2.4.20 # cd /boot# rm �Cf System.map# ln �Cs System.map-2.4.20 System.map 4)修改Grub启动管理器 # cd/boot/grub# vi menu.lst修改menu.lst文件,将Red Hat Linux (2.4.20-8custom)部分中的 root=LABEL=/改为root=/dev/sda2 如图二图二修改后的Grub启动管理器 5)重新启动系统# reboot重启后显示如图三所示界面,此时选择第一个菜单。
操作系统实验 为linux添加一个系统调用
进程控制的基础
Linux进程创建及分析
第一个进程事实上就是Linux kernel本身,像所有其 他的进程一样,Linux kernel本身也有代码段,数据段, 堆栈。只不过Linux kernel这个进程自己来维护这些段, 这一点是与其他进程不同的地方。第一个进程是唯一一个 静态创建的进程,在Linux kernel编写并且编译的时候创 建。 在Linux内核中,这个进程被称作init task/thread(pid 0)。 系统中其他的进程都通过复制父进程来产生,Linux 提供两个系统调用fork和clone来实现这个功能,广义上, 我们都叫它们fork( ),这也是Unix系统的传统叫法,表示 一个进程分叉又产生两个进程。对fork( )具体使用方法我 们稍后阐述。
关键点五
一般来说,在fork之后时父进程先执行还是子进程先执行 是不确定的。这取决于内核所使用的调度算法。如果要求父子 进程之间相互同步,则要求某种形式的进程之间通信。
进程的创建和销毁——exec理解
关键点一
fork( )创建了一个程序,但是如果这个子程序只能 局限在自身的代码段范围之中(不能去执行别的程序), 那么fork( )也就没有太多的实际意义。在Linux中,exec 调用用于从一个进程的地址空间中执行另外一个进程, 覆盖自己的地址空间。有了这个系统调用,shell就可以 使用fork+exec 的方式执行别的用户程序了。一个进程 使用exec执行别的应用程序之后,它的代码段,数据段, bss段和堆栈段都被新程序覆盖,唯一保留的是进程号。
进程的创建和销毁——fork分析
1. 为新进程分配一些基本的数据结构。具体到Linux,最重要的 比如一个新的进程好pid,一个task_struct和一个8K大小的联合 体(存放thread_info和内核栈)等。 2. 共享或者拷贝父进程的资源,包括环境变量,当前目录,打 开的文件,信号量以及处理函数等。 3. 为子进程创建虚拟地址空间。子进程可能跟父进程共享代码 段,数据段也可能采用COM(写时拷贝)的策略使fork( )的速 度和灵活性得到提高。 4. 为子进程设置好调度相关的信息,使得子进程在适当的时候 独立于父进程,能被独立调度。 5. fork( )的返回。对于父进程来说,for( )函数直接返回子进程的 pid;而对于子进程来说,是在子进程被第一次调度执行的时候, 返回0。
Linux 系统调用实现机制实验报告-内核安装详解
Linux系统调用实现机制实验报告实验目的:熟悉Linux系统调用过程,掌握系统调用的基本原理并在实验中实现系统调用的添加。
实验所需软件:实验平台:VMware WorkStation;系统环境:Red Hat Linux9.0;传输工具:Ftp server(Serv USetup);实验过程:一、实验环境的搭建(一)在Window下安装虚拟机VMware WorkStation;(二)在虚拟机上安装Red Hat 9.0系统;(三)在Window下安装Ftp Server,实现Linux与windows文件共享。
1. Ftp服务器的配置打开Ftp Server,在[管理控制台]中选择[新建域],系统会弹出配置域向导的对话框,这里按要求填入相应信息,即可配置成功一个ftp服务器。
步骤1要求用户填入域的[名称]和[说明],[名称]必须填写,[说明]可以不填。
例如:在名称中输入[Linux实验],选择[下一步],便进入到域向导的步骤2。
步骤2是服务器访问协议和端口的配置,默认即可,点击[下一步]进入步骤3。
步骤3是IP地址的配置,输入Windows主机的IP地址(202.112.147.176)。
确认无误后,点击[完成]。
接下来要做的就是为域添加用户,根据添加用户向导,逐个填写[用户名],[密码],[根目录(即共享的文件目录)]以及[访问权限]。
本次实验的配置为:tml(用户名),密码为空,E:\安全操作系统\实验材料(存放config-2.4.18forMP.txt和linux-2.4.18.tar.gz的目录),完全访问(访问权限)。
到此,服务器的配置已经完成。
2. 在Linux下访问服务器,并下载文件启动VMware中的Red Hat9.0系统,打开终端控制台,进入到/home/tml 目录下(接下来就是要把Ftp服务器的共享文件下载到此目录下)。
1) 通过命令ifconfig 设置虚拟机IP 地址,具体为在命令行中输入:ifconfig eth0 202.112.147.175(与服务器同一个段);2) 接下来便可访问ftp服务器,在linux命令行下输入:ftp202.112.147.176;3) 服务器询问你用户名和口令,分别输入tml(密码为空)待认证通过即可;用get命令下载文件,get config-2.4.18forMP.txt config-2.4.18forMP.txt (下载文件config-2.4.18 for MP.txt到/home/tml目录),getlinux-2.4.18.tar.gz linux-2.4.18.tar.gz 。
实验一 操作系统系统调用 实验报告
Linux系统调用实验报告一、实验目的深入理解操作系统是虚拟机二、实验方法利用UNIX/LINUX所提供的系统调用来编写C语言程序,程序中要体现出一些典型的系统调用(函数)三、实验任务编写一个C语言程序,该程序将一个存放了一系列整数的文本文件进行排序,每个整数占据文件的一行,排序的结果存放到一个新的文件之中。
源文件和目标文件的文件名由命令行输入。
例如:假设可执行文件的文件名是sort,源文件与目标文件的名字分别是data和newdata,那么命令行的情形为如下所示内容:./sort data newdata四、实验要点命令行参数传递、系统调用的使用五、实验内容5.1 命令行参数传递C语言标准规定,C语言程序的入口函数(main 函数)的定义如下:int main(int argc, char** args)其中,argc 表示args这个指针数组元素的数量,而args则储存程序的命令行参数,其中,args[0]储存着可执行文件的文件名,args[1]储存第一个命令行参数,如此类推。
以在命令行中输入./sort data newdata 为例,args[0]的值为“./sort”,args[1]的值为”data”,args[2]的值为”newdata”。
5.2 打开文件在操作系统中,需要对一个文件进行读写操作前需要打开文件。
open这个系统调用的作用就是打开指定的文件,并返回一个文件描述符。
通过这个文件描述符可以对文件进行读写操作。
open系统调用的定义如下:int open(const char* pathname, int flags)int open(const char* pathname, int flags, mode_t mode)其中,pathname是要打开文件的路径,flags参数指定文件打开的方式,这个参数可以通过多个常数的位或运算传递多种的方式,其中包括只读(O_RDONLY),只写(O_WRONLY),读写(O_RDWR),创建文件(O_CREAT),追加方式打开(O_APPEND);当使用O_CREAT方式打开文件时,可以通过一个额外的mode参数来控制所创建文件的权限。
linux0.11系统调用原理及实验总结
linux0.11系统调用原理及实验总结第一篇:linux0.11系统调用原理及实验总结Linux0.11系统调用原理及实验总结系统调用的原理1.1 概述系统调用是一个软中断,中断号是0x80,它是上层应用程序与Linux系统内核进行交互通信的唯一接口。
通过int 0x80,就可使用内核资源。
不过,通常应用程序都是使用具有标准接口定义的C函数库间接的使用内核的系统调用,即应用程序调用C函数库中的函数,C函数库中再通过int 0x80进行系统调用。
所以,系统调用过程是这样的:应用程序调用libc中的函数->libc中的函数引用系统调用宏->系统调用宏中使用int 0x80完成系统调用并返回。
另外一种访问内核的方式是直接添加一个系统调用,供自己的应用程序使用,这样就不再使用库函数了,变得更为直接,效率也会更高。
1.2 相关的数据结构在说具体的调用过程之前,这里先要说几个数据结构。
1.2.1 系统调用函数表系统调用函数表sys_call_table是在sys.h中定义的,它是一个函数指针数组,每个元素是一个函数指针,它的值是各个系统提供的供上层调用的系统函数的入口地址。
也就是说通过查询这个表就可以调用软中断0x80所有的系统函数处理函数。
1.2.2 函数指针偏移宏这是一系列宏,它们的定义在unistd.h中,基本形式为#define _NR_name value,name为系统函数名字,value是一个整数值,是name所对应的系统函数指针在sys_call_table中的偏移量。
1.2.3 系统调用宏系统调用宏_syscalln(type,name)在内核的unistd.h文件中定义的,对它展开就是: type name(参数列表){ 调用过程; };其中,n为参数个数,type为函数返回值类型,name为所要调用的系统函数的名字。
在unistd.h中共定义了4个这样的宏(n从0到3),也就是说,0.11核中系统调用最多可带3个参数。
Linux分析报告--系统调用
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463309]黄健40johawea 40,this is a system call
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463322] swapper000
Linux分析实验报告
填写时间:
课程名称
Linux分析
实验名称
系统调用
姓名
黄健
学号
2009221104210040
专业年级
计算机科学与技术一班
一、实验目的:1、加深对系统调用原理的理解。
2、深入了解系统调用的执行流程。
3、学会增加系统调用及向内核添加内核函数。
二、实验设备:Linux:Ubuntu10.10内核:2.6.35-32 3.0.24
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463397] cpuset1112
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463400]黄健40johawea 40,this is a system call
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463406] khelper1212
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463381]黄健40johawea 40,this is a system call
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463387] kworker/0:11012
Jun 7 14:36:34 ubuntu kernel: [ 5511.463391]黄健40johawea 40,this is a system call
实验报告增加新的系统调用参考模板
操作系统《实验2》实验报告实验项目2:增加新的系统调用学号1209050123 姓名宋玉美课程号实验地点指导教师万少华时间2013.11评语:成绩教师签字万少华线性表链式存储(双向链表)插入、删除运算1、预备知识:Linux内核结构、Linux内核源码、Linux系统调用2、实验目的:增加新的系统调用3、实验内容及要求:(1)增加新的系统调用新增的系统调用名为get_proc_run_time,其功能是根据指定的进程pid,从该进程的进程描述符task_struct结构中提取出它的系统时间stime与用户时间utime (2)编译内核用编译内核的方法,将其增加到内核源码并编译内核(3)程序测试在用户空间编写测试程序测试该系统调用。
程序中调用此系统调用能准确的度量一个程序的时间效率,考虑是否还有别的方法比这更准确的学生信息,参数x, i,j从键盘输入(4)给出程序运行截图。
4、该文档的文件名不要修改,存入<学号><姓名> 命名的文件夹中5、该表中的数据只需填空,已有内容不要修改1.添加系统调用函数,修改文件/usr/src/linux—3.5/kernel/sys.c2. 添加系统调用号,修改文件/arch/x86/systemcalls/syscall_32.tbl3. 添加声明到头文件,修改文件,/include/linux/syscalls.h4. 重新编译内核(前几步只顾着运行忘记截图了,不好意思哈老师~)1)安装ncurses2)make menuconfig3)make dep 确定依赖性4)make clean 清理编译中间文件5)make bzImage 生成新内核6)make modules 生成modules 7)安装modules9)安装内核make install 10)配置grub引导程序13)重启。
重启系统,从grub菜单中选中新内核引导linux。
linux系统调用实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除linux系统调用实验报告篇一:linux系统调用实验报告西安邮电大学(计算机学院)课内实验报告实验名称:系统调用专业名称:软件工程班级:软件学生姓名:学号(8指导教师:xxxxx实验日期:20XX年5月31日一.实验目的及实验环境实验目的:1)了解系统调用,学习系统调用函数的使用;2)理解调用系统调用与直接调用内核函数的区别;实验环境:ubuntu二.实验内容1)对比调用系统调用和直接调用内核函数的区别;2)跟踪系统调用的执行;三.实验原理1)系统调用系统调用,顾名思义,说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。
用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务,比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件,可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置定时器等。
从逻辑上来说,系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口——它好比一个中间人,把用户进程的请求传达给内核,待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间。
总的概括来讲,系统调用在系统中的主要用途无非以下几类:?控制硬件——系统调用往往作为硬件资源和用户空间的抽象接口,比如读写文件时用到的write/read调用。
?设置系统状态或读取内核数据——因为系统调用是用户空间和内核的唯一通讯手段[2]所以用户设置系统状态,比如开/关某项内核服务(设置某个内核变量),或读取内核数据都必须通过系统调用。
比如getpgid、getpriority、setpriority、sethostname ?进程管理——一系统调用接口是用来保证系统中进程能以多任务在虚拟内存环境下得以运行。
比如fork、clone、execve、exit等第二,什么服务应该存在于内核;或者说什么功能应该实现在内核而不是在用户空间。
这个问题并没有明确的答案,有些服务你可以选择在内核完成,也可以在用户空间完成。
操作系统原理-实验-linux增加系统调用
中国地质大学(武汉)《操作系统原理》课程实验报告数据科学与大数据技术专业班级195182学生姓名钟欢任课教师康晓军完成时间2020年3月31日实验一——实现一个linux的系统调用一、实验目的1.加深对系统调用的理解,掌握增加与调用系统调用的方法。
2.掌握内核编译方法。
二、实验思路1.增加新的系统调用:新增的系统调用名为Hello,其功能是打印输出“This is ZhongHuan ’ s system call ! wo zhong yu cheng gong le !”2.编译内核:用编译内核的方法,将其增加进内核源码并编译内核。
3.测试:在用户控件编写测试程序测试该系统调用。
三、实验步骤1.系统调用的添加在Linux中添加新的系统调用,需执行多个步骤才能添加成功:(1)第一步完成系统调用函数在内核源码目录kernel/sys.c文件中编写待添加的系统调用函数。
该函数的名称应该是新的系统调用名称前面加上sys_标志。
新加的系统调用为hello(void),在kernel/sys.c文件中添加源代码:asmlinkage long sys_hello(void){printk("This is ZhongHuan's system call! wo zhong yu cheng gong le!");return 1;}(2)第二步在系统函数表中表项添加新的系统调用后,需要让Linux内核的其余部分知晓该程序的存在。
在内核源码目录arch/x86/entry/syscalls下修改文件syscall_64.tbl。
该文件用来对sys_call_table[]数组实行原始化,数组包含指向内核中每个系统调用的指针。
在该文件中的最后一行添加自己的系统调用表项:335 64 hello sys_hello(),这样就在数组中添加了新的内核函数指针。
(3)第三步添加系统调用号在内核源码目录arch/x86/include/asm下修改头文件unistd_32.h。
实验2.4_系统调用_实验报告
<系统调用>实验报告题目: 系统调用1、实验目的向现有Linux内核加入一个新的系统调用从而在内核空间中实现对用户空间的读写。
例如,设计并实现一个新的内核函数mycall( ),此函数通过一个引用参数的调用返回当前系统时间,功能上基本与gettimeofday( )相同。
也可以实现具有其它功能的系统调用。
2、实验内容与步骤1. 添加新调用的源代码在/usr/src/linux-3.16.6-10/kernel/sys.c中添加相应的调用代码asmlinkage int sys_mycall(struct timeval *tv){struct timeval ktv;MOD_INC_USE_COUNT;do_gettimeofday(&ktv);if (copy_to_user(tv,&ktv,sizeof(ktv))){MOD_DEC_USE_COUNT;return -EFAULT;}MOD_DEC_USE_COUNT;return 0;}2. 连接系统调用a、修改/usr/src/linux-3.16.6-10/include/asm-i386/unistd.h,在系统调用列表后面相应位置添加一行#define _NR_mycall 222新增加的调用号位222b、修改/usr/src/linux-3.16.6-10/arch/i386/kernel/entry.S在sys_call_table[]清单最后添加一行.long SYMBOL_NAME(sys_mycall)3. 重建新的Linux内核cd /usr/src/linux-3.16.6-10/make mrpropermake oldconfigmade depmake cleanmake bzImagemake modulesmake modules_installmake install保存配置文件, 开始编译内核:4. 重建引导信息a、在/boot/grub/grub.conf中自己添加一条新的启动选项,并使该选项指向vimlinuz-3.16.6-10customb、重新安装grub5. 重新引导从新的内核进入6. 修改/usr/lib/bcc/include/unistd.h,在系统调用列表后面相应位置添加一行#define _NR_mycall 2227.编写程序测试test.c:#include <linux/unistd.h>#include <linux/time.h>#include <stdio.h>_syscall1(int,mycall,struct timeval *,thetime)main(){struct timeval gettime;struct timeval mycalltime;gettimeofday(&gettime,NULL);mycall(&mycalltime);printf("gettimeofday:%d%d\n",_sec,_usec);printf("mycall:%d%d\n",_sec,_usec);}编译运行得到如下结果:参考程序当中有若干需要注意的地方, 在编译的时候遇到错误和警告, 提示没有声明NULL需要加上#include<stdio.h>头文件, 由程序的输出结果相同可知, mycall和gettimeofday具有相同的功能.实验结果正确.。
Linux操作系统实验报告
计算机科学与技术学院操作系统实验报告题目: Linux 系统调用命令的使用一、目的要求: 1. 目的: 掌握 Linux 系统下系统调用命令的使用; 2. 要求: 掌握 gcc 编译 C 程序的一般方法,gcc 编译器参数的应用, 用 C 编写一个实现多任务运行的例子并编译运行; 3. 实验内容: 1) 用 vi 编辑程序; 2) 熟悉 gcc 的使用并用 gcc 编译简单程序; 3) 熟悉 fork 等系统调用的使用; 4) 完成一个多进程运行的例子;二、Linux 下的 C 编程:GCC 是 GNU 项目的编译组件之一,GCC 编译器能将 C,C++源 程序,汇编程序和目标程序编译链接成为可执行文件,四个编译 步骤: 预处理(也叫预编译,preprocessing) ; 编译(compliling) ; 汇编(assembling) ; 连接(linking) ;GCC 警告提示功能 gcc –predantic hello.c –o hellogcc –Wall 代码优化hello.c –o hellogcc –On hello.c –o hello 加速 gcc –pipe 帮助 man gcc hello.c –o hello1. 输入源代码 2. 编译,链接,运行 3. 调试程序 从最基本的 hello world 程序开始: 输入源代码 $ vi hello.c #include <stdio.h> int main() { printf("Hello World.\n"); } 编译,链接,运行 $ gcc -o hello hello.c $ ./hello Hello World. exit(0);$ 一个 linux 平台上的 c 程序开发已经完成 调试 如果要使用 gdb 调试程序,那么在上一步编译的时候,记得加 上 –g 选项 $ gcc -g -o hello hello.c $ gdb hello三、使用系统命令启动多任务:一个程序如何创建多个进程: 系统调用 fork()创建一个与当前进程一样的拷贝。
linux操作系统实验报告
一、设计题目进程管理及理解和增加Linux系统调用二、设计时间和地点设计时间:2011年12月26日——2011年12月29日设计地点:装备制造学院B座502机房三、设计目的和要求(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。
(2)进一步认识并发执行的实质。
(3)分析进程争用资源的现象,学习解决互斥的方法。
(4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
(5)弄清进程管理在操作系统中的地位和作用。
(6)初步揭开Linux内核的神秘“面纱”,为今后深入学习内核原理打下基础。
(7)弄清系统调用原理,以及操作系统在处理每个系统调用的时候,用户态怎样切入核心态?又怎样从核心态返回到用户态的?四、设计内容(1)实验准备a. 基本头文件<sys/types.h>:类型头文件,定义了基本的系统数据类型。
<unistd.h>:定义了各种符号常数和类型,并声明了各种函数。
<stdio .h>带缓冲的标准输入输出!<stdlib.h>头文件即standard library标准库头文件b.vi编辑器的基本使用[root@localhost ~]# vi filenameCommand 模式是vi默认模式,如果我们处于其它命令模式时,当我们按ESC键后,接着再输入:号时,vi会在屏幕的最下方等待我们输入命令;:w 保存;:w filename 另存为filename;:wq! 保存退出;:wq! filename 注:以filename为文件名保存后退出;:q! 不保存退出;c.gcc的基本使用1、直接编译gcc filename.c -o filename2、分步编译进行预编译# gcc -E hello.c -o hello.i生成目标代码# gcc -c hello.i -o hello.o链接成可执行文件# gcc hello.o -o hellod.U盘的挂载与卸载先要为外挂点新建一个子目录,一般外挂点的子目录都是建立在/mnt里面的,也建在那里,当然也可以建在/目录下,名字可以自己定,就取名为usb,终端下的命令如下:mkdir /mnt/usb然后接上U盘了,在终端下输入mount /dev/sdb1 /mnt/usb命令并击Enter删除挂起点,方法是:umount /dev/sdb1 /mnt/usb 或 umount /dev/sdb1(2)设计内容1、进程的创建编写一段程序,使用系统调用fork()创建两个子进程。
操作系统实验报告Linux下的系统调用
操作系统实验报告----- Linux下的系统调用计算机10-4 赵俊楠10081407实验目的:实现多个系统调用实验实验内容:添加简单系统调用、添加随机抽牌系统调、用模块添加系统调用实验步骤:(我是将三个系统调用添加完毕后一起编译的)1.在usr/src/linux-2.4/include/asm i386/unistd.h中添加#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank 2602.在usr/src/linux-2.4/arch/i386/kernel/entry.S中添加.long SYMBOL_NAME(sys_print_info)和.long SYMBOL_NAME(sys_rank);3.在usr/src/linux-2.4/kernel中添加asmlinkage int sys_rank(int value,int suit){if (value==1) return (int)(4*13+suit);else return (int)(4*(value-1)+suit);};和asmlinkage int sys_print_info(int testflag){printk(KERN_EMERG " It's my syscall function!\n");return 0;}4.在usr/src/linux-2.4/kernel/ksyms中添加#ifndef __mips__EXPORT_SYMBOL(sys_call_table);#endif至此,三个实验的系统调用添加完毕下面开始编译内核。
5.make cleanmake mrpropermake oldconfigmake depmake bzImagemake modulesmake modules_installmake install在添加系统调用时候一定要专心、仔细,否则在编译的时候会出现错误,改起来很麻烦!!6.重启Linux后,显示界面如下(没有改内核版本号)7.进入新内核后不要忘了将#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank260添加到中8.然后编写三个测试程序分别测试新的系统调用结果如下图:关于test_print_info关于card关于call和test_call实验总结:本次实验的内容涉及到Linux的系统调用。
系统调用实验报告
一、实验目的1. 理解系统调用的概念和作用。
2. 掌握常用的系统调用及其使用方法。
3. 能够通过系统调用实现简单的程序功能。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编译器:gcc3. 编辑器:vim三、实验内容1. 系统调用简介系统调用是操作系统提供给用户程序的一组接口,用于请求操作系统的服务。
通过系统调用,用户程序可以访问硬件资源、文件系统、进程管理等。
常见的系统调用有:fork、exec、exit、open、read、write等。
2. 实验步骤(1)创建一个名为“system_call.c”的C语言源文件。
(2)编写一个简单的程序,使用系统调用实现以下功能:a. 创建一个子进程;b. 子进程执行一个指定的程序;c. 父进程等待子进程结束。
(3)编译程序,生成可执行文件。
```bashgcc system_call.c -o system_call```(4)运行程序,观察结果。
```bash./system_call```3. 实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {perror("fork");exit(1);}if (pid == 0) {// 子进程执行指定的程序execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); perror("execlp");exit(1);} else {// 父进程等待子进程结束int status;waitpid(pid, &status, 0);printf("Child process exited with status %d\n", status);}return 0;}```4. 实验结果与分析在终端运行程序后,可以看到子进程执行了`ls -l`命令,列出了当前目录下的文件信息。
linux系统调用实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除linux系统调用实验报告篇一:linux系统调用实验报告西安邮电大学(计算机学院)课内实验报告实验名称:系统调用专业名称:软件工程班级:软件学生姓名:学号(8指导教师:xxxxx实验日期:20XX年5月31日一.实验目的及实验环境实验目的:1)了解系统调用,学习系统调用函数的使用;2)理解调用系统调用与直接调用内核函数的区别;实验环境:ubuntu二.实验内容1)对比调用系统调用和直接调用内核函数的区别;2)跟踪系统调用的执行;三.实验原理1)系统调用系统调用,顾名思义,说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。
用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务,比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件,可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置定时器等。
从逻辑上来说,系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口——它好比一个中间人,把用户进程的请求传达给内核,待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间。
总的概括来讲,系统调用在系统中的主要用途无非以下几类:?控制硬件——系统调用往往作为硬件资源和用户空间的抽象接口,比如读写文件时用到的write/read调用。
?设置系统状态或读取内核数据——因为系统调用是用户空间和内核的唯一通讯手段[2]所以用户设置系统状态,比如开/关某项内核服务(设置某个内核变量),或读取内核数据都必须通过系统调用。
比如getpgid、getpriority、setpriority、sethostname ?进程管理——一系统调用接口是用来保证系统中进程能以多任务在虚拟内存环境下得以运行。
比如fork、clone、execve、exit等第二,什么服务应该存在于内核;或者说什么功能应该实现在内核而不是在用户空间。
这个问题并没有明确的答案,有些服务你可以选择在内核完成,也可以在用户空间完成。
系统调用实验报告
系统调用实验报告系统调用实验报告一、引言计算机操作系统是现代计算机系统的核心组成部分,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,为用户提供良好的使用环境。
在操作系统中,系统调用是用户程序与操作系统之间进行交互的关键接口。
二、实验目的本实验旨在深入理解系统调用的概念和原理,通过编写和调用系统调用接口,掌握系统调用的使用方法和注意事项。
三、实验环境本实验使用Linux操作系统,并借助C语言编写相关程序。
四、实验过程1. 系统调用的概念系统调用是操作系统提供给用户程序的一组函数接口,通过这些接口,用户程序可以向操作系统请求服务和资源。
系统调用可以分为进程控制、文件操作、设备管理、通信等多个类别,每个系统调用都有一个唯一的标识符和一组参数。
2. 系统调用的使用方法为了使用系统调用,我们需要包含相应的头文件,并通过系统调用号来调用对应的函数。
例如,要打开一个文件,可以使用open()系统调用,其原型为:```cint open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);```其中,pathname是文件路径,flags是打开方式,mode是权限设置。
通过调用open()函数,我们可以获取一个文件描述符,用于后续的文件操作。
3. 系统调用的注意事项在使用系统调用时,需要注意以下几点:- 参数传递:系统调用的参数传递通常使用寄存器或栈来完成,具体传递方式与操作系统和硬件平台相关。
- 错误处理:系统调用可能会返回错误码,表示调用失败。
因此,在调用系统调用后,需要检查返回值并进行相应的错误处理。
- 安全性:系统调用是操作系统提供的特权接口,用户程序需要通过操作系统的访问控制机制来确保系统调用的安全性。
五、实验结果通过编写和调用系统调用接口,我们可以实现各种功能,如文件读写、进程创建和管理、网络通信等。
这些功能可以大大扩展用户程序的能力,提高系统的灵活性和可扩展性。
六、实验总结系统调用是操作系统与用户程序之间的重要接口,它为用户程序提供了访问操作系统服务和资源的途径。
《Linux操作系统》实验十一-文件部分系统调用
《Linux操作系统》实验报告实验十一:文件部分系统调用一、实验目的(1)文件部分系统调用;(2)通过系统调用实现:文件的顺序读取,文件顺序写入,文件的追加,文件随机存取。
二、实验环境一台装有Windows操作系统PC机,上装有虚拟机系统VMWare,实验过程通过VMWare系统启Linux系统工作。
三、实验内容与实验过程及分析示例1:#include <errno.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/fcntl.h>main( ){ int fd, j;char *myc="This is my 1st program!!\n";char *myf="myfile", tmpc[100];if((fd=open(myf,O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0644))==-1){ perror(myf); exit(errno); }if(write(fd,myc,strlen(myc))!=strlen(myc)){ perror(myc); close(fd); exit(errno); } j=-strlen(myc);lseek(fd,(long)j,SEEK_CUR);read(fd,tmpc,strlen(myc); //可能会越界printf(“%s\n”,tmpc);//可能会越界close(fd);}(1)调通以上程序,实现文件的创建、追加与顺序写入。
(2)修改以上程序,使用lseek、write、read等系统调用实现文件的随机访问。
示例2:图书管理品管理系统#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/fcntl.h>#define LBNO 10#define LBNM 20#define LBCT 5#define LBUF 100int sql(int ,char *, char *);char *book_file="book_file";typedef struct bk {char b_bno[LBNO];char b_bnm[LBNM];char b_bct[LBCT];char filler;} bk;bk *b_k,book;char b_buf[LBUF];main(){int fd;if((fd=open(book_file,O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0644))==-1){perror(book_file);exit(errno);}close(fd);while(1){system("clear");printf("\n\n\n\t1. Book Query 2.Book Input 3.Book_Len 4.Book_Ret 0.quit\n");printf("\t\t\tPlease get one:");switch(getchar()){case '1':bk_query();break;case '2':bk_input();break;case '3':bk_io(1);break;case '4':bk_io(-1);break;case '0':case 'q':case 'Q':exit(0);default :printf("\n");}}}bk_query(){char bk_no[LBNO+1], bk_rec[LBNO+LBNM+LBCT+2];int fd,i;printf("Book No:");scanf("%s",b_buf);sprintf(bk_no,"%10s",b_buf);bk_no[LBNO]='\0';if((fd=open(book_file,O_RDWR))==-1){perror(book_file);getchar();return -1;}i=sql(fd,bk_no,bk_rec);if(i==0)fprintf(stderr,"Not find: %s",bk_no);else if (i<=0) fprintf(stderr, "File: %s Read Error!\n",book_file);else {bk_rec[LBNO+LBNM+LBCT+1]='\0';printf("%s\n",bk_rec);getchar();}close(fd);getchar();}bk_get(char *bk_rec){char bk_nm[LBNM],bk_no[LBNO];int bk_ct;printf(" Book No:");scanf("%s",b_buf);b_buf[LBNO]='\0';sprintf(bk_no,"%10s",b_buf);printf(" Book Nane:");scanf("%s",b_buf);//error occurs, when string with white spaceb_buf[LBNM]='\0';sprintf(bk_nm,"%20s",b_buf);printf("Book Count:");scanf("%d",&bk_ct);sprintf(bk_rec,"%10s%20s%5d\n",bk_no,bk_nm,bk_ct);}sql(int fd, char *b_no,char *bk_rec){int i;while(1){i=read(fd,bk_rec,sizeof(book));if(i==-1) return -1;if(i==0) return 0; //not existif(i!=sizeof(book)) return -2;i=strncmp(b_no,bk_rec,LBNO);if(i==0) return 1; //exist}}bk_input(){int fd,i,j;char buff[LBNO+1];bk_get(b_buf);if((fd=open(book_file,O_RDWR))==-1){perror(book_file);getchar();return -1;}i=sql(fd,b_buf,buff);close(fd);if(i==0){if((fd=open(book_file,O_WRONLY|O_APPEND))==-1){perror(book_file);getchar();return -1;}i=write(fd,b_buf,sizeof(book));if(i!=sizeof(book)){perror(book_file);close(fd);getchar();return 0;}}else if(i<0) printf("File: %s read error!\n");else printf("Book:%s Exist!\n",buff);close(fd);getchar();}bk_io(int lb){int fd,i,j;char b_no[sizeof(b_k->b_bno)+1],b_ct[sizeof(b_k->b_bct)];printf("Book_NO:");scanf("%s",b_buf);sprintf(b_no,"%10s",b_buf);if((fd=open(book_file,O_RDWR))==-1){perror(book_file);getchar();return -1;}i=sql(fd,b_no,b_buf);if(i==0){fprintf(stderr,"No this book!\n");close(fd); return -1;}if(i<0){fprintf(stderr,"File: %s Read error!\n",book_file);close(fd); return -2;}b_k=(bk *)b_buf;strncpy(b_ct,b_k->b_bct,sizeof(b_k->b_bct));b_ct[sizeof(b_k->b_bct)]='\0';i=atoi(b_ct);while(1){printf("There are %d books left, How many:",i);scanf("%d",&j);if(j==0) break;i=i-j*lb;sprintf(b_k->b_bct,"%5d\n",i);j=-(LBNM+LBNO+LBCT+1);lseek(fd,(long )j,SEEK_CUR);if(write(fd,b_buf,sizeof(book))!=sizeof(book)){printf("File: %s write error!\n",book_file);close(fd);getchar();return -1;}else {close(fd);getchar();return 0;}}close(fd);getchar();}四、实验总结存在问题:文件系统调用相关函数的使用和编写频繁出现问题,对lseek函数的不熟悉,理解不透彻解决方法:多看书,从书上找到相关问题的解决办法,对于书上没有的内容上网查询,查看各种命令的使用方法及应用收获:对进程的相关应用有了一定的认识和使用,有问题要及时询问,上网查询解决。
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操作系统实验报告
----- Linux下的系统调用
计算机10-4 赵俊楠10081407
实验目的:实现多个系统调用实验
实验内容:添加简单系统调用、添加随机抽牌系统调、用模块添加系统调用
实验步骤:
(我是将三个系统调用添加完毕后一起编译的)
1.在usr/src/linux-
2.4/include/asm i386/unistd.h中添加#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank 260
2.在usr/src/linux-2.4/arch/i386/kernel/entry.S中添加.long SYMBOL_NAME(sys_print_info)和.long SYMBOL_NAME(sys_rank);
3.在usr/src/linux-2.4/kernel中添加
asmlinkage int sys_rank(int value,int suit)
{
if (value==1) return (int)(4*13+suit);
else return (int)(4*(value-1)+suit);
};和
asmlinkage int sys_print_info(int testflag)
{
printk(KERN_EMERG " It's my syscall function!\n");
return 0;
}
4.在usr/src/linux-2.4/kernel/ksyms中添加
#ifndef __mips__
EXPORT_SYMBOL(sys_call_table);
#endif
至此,三个实验的系统调用添加完毕下面开始编译内核。
5.make clean
make mrproper
make oldconfig
make dep
make bzImage
make modules
make modules_install
make install
在添加系统调用时候一定要专心、仔细,否则在编译的时候会出现错误,改起来很麻烦!!
6.重启Linux后,显示界面如下(没有改内核版本号)
7.进入新内核后不要忘了将#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank
260添加到中
8.然后编写三个测试程序分别测试新的系统调用结果如下图:
关于test_print_info
关于card
关于call和test_call
实验总结:
本次实验的内容涉及到Linux的系统调用。
所谓系统调用,即操作系统为应用程序提供的与内核进行交互的一组接口。
通过此接口,用户态下的应用程序可以转化为内核态,同时调用相应的内核函数运行,从而可以实现应用程序和系统内核的交互。
通过三个实验对Linux的系统调用原理进行验证。
第一个实验是简单的系统调用的添加;第二个实验则是丰富了系统调用的功能,实现了一个抽牌的功能,而不仅仅是打印语句;第三个实验则是将编译内核改进成了内核模块的编译,这样在不重启调用编译后内核的前提下插入编译的系统调用内核模块,即可以调用新的系统功能。
对于这次实验,我觉得最大的困难在于如何编译内核。
开始的时候只知道make clean 和make dep ,却在make bzImage的时候出现了一堆选项让选y/n/M,后来才知道只要打make oldconfig按原来的配置就可以了。
然后是在make bzImage的时候出现了两个错误:一个是字母打错了,一个是位置加错了。
又回去改,重新make。
make modules花费的时间最长,之后还算很顺利,只不过重启之后系统又自动进入Red Hat 2.4.20-8我不知道,在执行test_print-info的时候显示 i=-1,syscall failed!,以为添加系统调用失败了!!后来才发现是进错了地方。
虽然对于这次实验,大多数内容都已经给出了,但是还是花了我很多时间。
过程很纠结,还好最后成功了!
最后,感谢老师在课上关于系统调用知识的讲解,有助于我对本次实验更好的理解。