库函数调用和系统调用的区别

库函数调用和系统调用的区别

操作系统习题集之文件管理

操作系统习题集之文件管理 来源:北大的MSE:有关计算机的一些辅导资料 日期:2010-12-5 第3章文件管理 学习重点: (1)文件管理的任务和功能 (2)操作系统文件的特点。文件的组织机构:文件元素(物理上: 位、字节、块、页、盘等组成;逻辑上:有字、字段、记录、虚拟块、文件、文件目录、文件夹和文件卷等。 (3)文件分类(按文件性质与用途分:系统文件、库文件;按操作保护分:只读文件、可读可写文件、可执行文件;按使用情况分:临时文件、永久文件、档案文件;按用户观点分统:普通文件、目录文件、特殊文件;按存取的物理结构分:顺序(连续)文件、链接文件、索引文件;按文件的逻辑存储结构分:有结构文件和无结构文件;按文件中的数据形式分:源文件和目标文件等 (4)文件的文件的物理结构和逻辑结构:空闲表法、自由链表法和成组链接法 (5)文件的目录结构:一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录,文件目录的管理,“活动文件表”(6)文件的存取控制:存取控制矩阵、用户权限表、使用密码 (7)文件的使用:文件系统的系统调用(创建、打开、读写、关闭、刪除等) 教学要求: (1)理解文件管理的任务和功能。 (2)牢固掌握文件、文件系统的概念。 (3)掌握文件系统的分类。 (4)掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念,以及相应的组织形式。 (5)掌握文件系统的目录分类管理特点。 (6)理解文件存取控制的作用及UNIX系统中采取的办法。 (7)了解文件系统的系统调用,如创建、打开、读写、关闭、刪除等。 (8)了解:文件系统的编程设计 习题 1、一个文件系统能否管理两个以上物理硬盘? 答:一个文件系统能够管理两个以上的物理硬盘。 2、对文件的主要操作使用内容是什么?它的系统调用内容是什么? 答:对文件系统的主要操作为: (1)文件管理:包括目录管理,实现按名存取。 (2)文件存储空间的管理:文件的组织形式——逻辑结构和物理结构,分配与管理外部存取器。 (3)文件的存取控制:解决文件保护、保密和共享。 (4)提供方便的用户接口——系统调用。系统调用的主要内容有:文件的创建、打开、读、写、关闭、删除等。 3、试说明文件系统中对文件操作的系统调用处理功能。 答:系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。利用系统调用,编程人员在源程序中动态请求和释放系统资源,调用系统中已有的功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。系统调用如同一个黑匣子,对使用者屏蔽了具体操作动作,只是提供了有关功能。 有关文件系统的系统调用是用户经常使用的,包括文件的创建(create)、打开(open)、读(read)、写(write)、关闭(close)等。下面是一个有关文件系统的系统调用的例子。 main(argc,argv) int argc;

read系统调用流程

Read 系统调用在用户空间中的处理过程 Linux 系统调用(SCI,system call interface)的实现机制实际上是一个多路汇聚以及分解的过程,该汇聚点就是 0x80 中断这个入口点(X86 系统结构)。也就是说,所有系统调用都从用户空间中汇聚到 0x80 中断点,同时保存具体的系统调用号。当 0x80 中断处理程序运行时,将根据系统调用号对不同的系统调用分别处理(调用不同的内核函数处理)。系统调用的更多内容,请参见参考资料。 Read 系统调用也不例外,当调用发生时,库函数在保存 read 系统调用号以及参数后,陷入 0x80 中断。这时库函数工作结束。Read 系统调用在用户空间中的处理也就完成了。 回页首 Read 系统调用在核心空间中的处理过程 0x80 中断处理程序接管执行后,先检察其系统调用号,然后根据系统调用号查找系统调用表,并从系统调用表中得到处理 read 系统调用的内核函数 sys_read ,最后传递参数并运行 sys_read 函数。至此,内核真正开始处理 read 系统调用(sys_read 是 read 系统调用的内核入口)。 在讲解 read 系统调用在核心空间中的处理部分中,首先介绍了内核处理磁盘请求的层次模型,然后再按该层次模型从上到下的顺序依次介绍磁盘读请求在各层的处理过程。 Read 系统调用在核心空间中处理的层次模型 图1显示了 read 系统调用在核心空间中所要经历的层次模型。从图中看出:对于磁盘的一次读请求,首先经过虚拟文件系统层(vfs layer),其次是具体的文件系统层(例如 ext2),接下来是 cache 层(page cache 层)、通用块层(generic block layer)、IO 调度层(I/O scheduler layer)、块设备驱动层(block device driver layer),最后是物理块设备层(block device layer)

linux实验_添加系统调用-完整版

实验一添加一个新的系统调用 一、实验目的 理解操作系统内核与应用程序的接口关系;加深对内核空间和用户空间的理解;学会增加新的系统调用。 二、实验内容与要求 首先增加一个系统调用函数,然后连接新的系统调用,重建新的Linux内核,用新的内核启动系统,使用新的系统调用(2.4内核和2.6内核任选一个) 三、实验指导(2.6版本) ⑴获得源代码(本次实验的内核版本是2.6.22.5,必须是root用户) 1.从教育在线上下载内核源代码到本地磁盘;保存在/usr/src目录下 2.进入终端,输入命令cd /usr/src 进入/usr/src目录(可以输入ls命令会发现目录下有一个名为LINUX_2_6_22_5.TAR.BZ2的压缩文件) 3.当前目录下(/usr/src)输入命令tar –xjvf LINUX_2_6_22_5.TAR.BZ2 解压缩源代码,命令执行完毕后,会出现/usr/src/linux-2.6.22.5文件夹 4.修改文件夹下的3个文件 第一,编辑/usr/src/linux-版本号/kernel/sys.c文件,添加函数: asmlinkage long sys_mycall(long number) { printk(“call number is %d\n”,number); return number; } 第二,修改/usr/src/linux-版本/include/asm-i386/unistd.h 添加一行#define __NR_mycall 324 到当前的最大系统调用号之后,比如原来最大的是323,在323的这一行之后加上一行#define __NR_mycall 324 修改#define NR_systemcalls 的值,改成原来的值+1,比如原来是324 改成325 第三,编辑/usr/src/linux-版本/arch/i386/kernel/syscall_table.S,在文件最后加上一行:.long sys_mycall 5.重新编译内核 在终端输入命令,进入源代码文件夹,cd /usr/src/linux-2.6.22.5 依次执行如下命令:make mrproper make clean make xconfig (自己配置内核,出现图形对话框后,直接点保存,关闭) make (耗时最长,大约20分钟) make modules_install (安装模块) 以上命令执行完毕后,会在当前目录下生成一个名为System.map的文件,会在/usr/src/linux-版本号/arch/i386/boot/下生成一个bzImage文件。

c语言中函数malloc的用法

c语言中函数malloc的用法 c语言中函数malloc的用法的用法如下:一、malloc()和free()的基本概念以及基本用法:1、函数原型及说明:void *malloc(long NumBytes):该函数分配了NumBytes个字节,并返回了指向这块内存的指针。 如果分配失败,则返回一个空指针(NULL)。 关于分配失败的原因,应该有多种,比如说空间不足就是一种。 void free(void *FirstByte):该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统,也就是释放了这块内存,让它重新得到自由。 2、函数的用法:其实这两个函数用起来倒不是很难,也就是malloc()之后觉得用够了就甩了它把它给free()了,举个简单例子:// Code...char *Ptr = NULL;Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));if (NULL == Ptr){exit (1);}gets(Ptr);// code...free(Ptr);Ptr = NULL;// code...就是这样!当然,具体情况要具体分析以及具体解决。 比如说,你定义了一个指针,在一个函数里申请了一块内存然后通过函数返回传递给这个指针,那么也许释放这块内存这项工作就应该留给其他函数了。 3、关于函数使用需要注意的一些地方:A、申请了内存空间后,必须检查是否分配成功。 B、当不需要再使用申请的内存时,记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL,防止程序后面不小心使用了它。

C、这两个函数应该是配对。 如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。 释放只能一次,如果释放两次及两次以上会 D、虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换,因为这样可以躲过一些编译器的检查。 二、malloc()到底从哪里得来了内存空间:1、malloc()到底从哪里得到了内存空间?答案是从堆里面获得空间。 也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。 操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。 当操作系统收到程序的申请时,就会遍历该链表,然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后就将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序。 就是这样!说到这里,不得不另外插入一个小话题,相信大家也知道是什么话题了。 什么是堆?说到堆,又忍不住说到了栈!什么是栈?下面就另外开个小部分专门而又简单地说一下这个题外话:2、什么是堆:堆是大家共有的空间,分全局堆和局部堆。 全局堆就是所有没有分配的空间,局部堆就是用户分配的空间。 堆在操作系统对进程初始化的时候分配,运行过程中也可以向系

server和client简单例子

1. [代码]c代码server部分跳至[1][2][3][全屏预览] ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 server.c ==================================================================== #include // for sockaddr_in #include // for socket #include // for socket #include // for printf #include // for exit #include // for bzero /* #include #include #include #include */ #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 6666 #define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20 #define BUFFER_SIZE 1024 #define FILE_NAME_MAX_SIZE 512 int main(int argc, char **argv) { //设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet地址, 端口 struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); //把一段内存区的内容全部设置为0 server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT); //创建用于internet的流协议(TCP)socket,用server_socket代表服务器socket int server_socket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); if( server_socket < 0) { printf("Create Socket Failed!"); exit(1); } { int opt =1; setsockopt(server_socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));

linux添加系统调用实验步骤

首先,进入到内核源码目录/usr/src/linux-2.6.34中,添加自己的系统调用号。 lyh@lyh:~$ cd /usr/src/linux-2.6.34/ 系统调用号在unistd_32.h文件中定义。内核中每个系统调用号都是 以“__NR_"开头的,在该文件中添加自己的系统调用号 lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/include/asm/unistd_32.h #define __NR_pwritev 334 #define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335 #define __NR_perf_event_open 336 #define __NR_recvmmsg 337 #define __NR_mycall 338 #ifdef __KERNEL__ #define NR_syscalls 339 在内核源文件中该行为#define NR_syscalls 338,在系统调用执行的过程中,system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls,系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 338修改为#define NR_syscalls 339 其次,在系统调用表中添加相应的表项 (1)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/kernel/syscall_table_32.S ENTRY(sys_call_table) .long sys_restart_syscall .long sys_exit ………………(这里省略了部分) .long sys_rt_tgsigqueueinfo .long sys_perf_event_open .long sys_recvmmsg .long sys_mycall (2)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/h8300/kernel/syscalls.S #include #include

添加系统调用实验报告

一、构建基本的实验环境 1.1基本实验环境与前提条件 Windows7 、Word 2010、Vmware WorkStation 8.5、AdobeReader ReadHatLinux 9.0,gcc,vi Linux内核[V2.4.18] 1.2虚拟机的安装及使用 1.3将Linux 内核源代码及配置文件传送给虚拟机上的Red Hat Linux V9.0 系统 配置网络时遇到这个问题, Determining IP information for eth0... failed; no link present. Check cable? 通过查找资料发现是系统的Bug, 解决方法如下: 到/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 在文件最后一行中加入 check_link_down () { return 1; } 另外如果存在/etc/sysconfig/networking/profiles/default/ifcfg-eth0 文件,则同样在其中加入这一段东西即可,然后重启系统。 设置网络为DHCP,重新启动就可以,啦,直接上图

最后将内核代码下载到/root目录下 二、Linux 内核编译、配置与调试 2.1 内核配置与编译 2.1.1、解压内核源代码文件 tar -zxf linux-2.4.18.tar.gz 2.1.2、解压后如下

2.1.3、拷贝linux,命名为linux-2.4.18 cp -r linux linux-2.4.18 2.1.4、移动config-2.4.18forMP.txt到linux-2.4.18根目录,替换掉.config 2.1.5、进入linux-2.4.18目录,配置和编译内核模块 make oldconfig make dep

Exam02_实验2 添加系统调用

添加系统调用 实验目的 学习Linux内核的系统调用,理解、掌握Linux系统调用的实现框架、用户界面、参数传递、进入/返回过程。 实验内容 本实验分两步走。 第一步,在系统中添加一个不用传递参数的系统调用;执行这个系统调用,使用户的uid等于0。显然,这不是一个有实际意义的系统调用。我们的目的并不是实用不实用,而是通过最简单的例子,帮助熟悉对系统调用的添加过程,为下面我们添加更加复杂的系统调用打好基础。 第二步,用kernel module机制,实现系统调用gettimeofday的简化版,返回调用时刻的日期和时间。 实验指导 2.1一个简单的例子 在我们开始学习系统调用这一章之前,让我们先来看一个简单的例子。就好像哪个经典的编程书上都会使用到的例子一样: 1: int main(){ 2: printf(“Hello World!\n”); 3: } 我们也准备了一个例子给你: 1: #include /* all system calls need this header */ 2: int main(){ 3: int i = getuid(); 4: printf(“Hello World! This is my uid: %d\n”, i); 5: } 这就是一个最简单的系统调用的例子。与上面那个传统的例子相比,在这个例子中多了

2行,他们的作用分别是: 第一行:包括unistd.h这个头文件。所有用到系统调用的程序都需要包括它,因为系统调用中需要的参数(例如,本例中的“__NR_getuid”,以及_syscall0()函数)包括在unistd.h中;根据C语言的规定,include 意味着/usr/include/linux目录下整个unistd.h都属于Hello World源程序了。 第三行:进行getuid()系统调用,并将返回值赋给变量i。 好了,这就是最简单的一个使用了系统调用的程序,现在你可以在你的机器上试一试它。然后我们一起进入到系统调用的神秘世界中去。 2.2 简单系统调用的添加 在这一节中,我们将要实现一个简单的系统调用的添加。我们先给出题目: 题目:在现有的系统中添加一个不用传递参数的系统调用。 功能要求:调用这个系统调用,使用户的uid等于0。 目的:显然,这不是一个有实际意义的系统调用,我们的目的并不是有用,而是一种证明,一个对系统调用的添加过程的熟悉,为下面我们添加更加复杂 的系统调用打好基础。 怎么样?觉得困难还是觉得太简单?我们首先承认,每个人接触Linux的时间长短不一样,因此基础也会有一点差别。那么对于觉得太简单的人呢,请你迅速地合上书本,然后跑到电脑前面,开始实现这个题目。来吧,不要眼高手低,做完之后,你就可以跳过这一节,直接进入下一节的学习了。对于觉得有点困难的人呢,不用着急,这一节就是专门为你准备的。我们会列出详细的实现步骤,你一定也没有问题的。 如果你前面对整个系统调用的过程有一个清晰的理解的话,我们就顺着系统调用的流程思路,给出一个添加新的系统调用的步骤: 2.2.1决定你的系统调用的名字 这个名字就是你编写用户程序想使用的名字,比如我们取一个简单的名字:mysyscall。一旦这个名字确定下来了,那么在系统调用中的几个相关名字也就确定下来了。 ●系统调用的编号名字:__NR_mysyscall; ●内核中系统调用的实现程序的名字:sys_mysyscall; 现在在你的用户程序中出现了: #include int main() { mysyscall(); } 流程转到标准C库。 2.2.2利用标准C库进行包装吗 编译器怎么知道这个mysyscall是怎么来的呢?在前面我们分析的时候,我们知道那时标准C库给系统调用作了一层包装,给所有的系统调用做出了定义。但是显然,我们可能

操作系统教程第版课后答案

操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编着 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答:现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体,构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源,包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类?试举例说明。 答:包括两大类,硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等;信息资源分为程序和数据等。 3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么? 答:操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 (1)服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 (2)进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化? 答:大致可以把操作系统分为以下几类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行,实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行,多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备,这样可以充分利用计算机系统的资源,缩短作业时间,提高系统的吞吐率 5.操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务? 答:(1)创建程序和执行程序;(2)数据I/O和信息存取;(3)通信服务;(4)差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作,使得多个应用程序能够有效的共享系统资源,提高系统效率,操作系统还具备一些其他的功能:资源分配,统计,保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答:操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成,在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务,访问或使用系统管理的各种软硬件资源,是操作系统对外提供服务和功能

c语言中free的用法如何工作.doc

c语言中free的用法如何工作c语言中free的用法:malloc()和free() 1、函数原型及说明: void *malloc(long NumBytes):该函数分配了NumBytes个字节,并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败,则返回一个空指针(NULL)。 关于分配失败的原因,应该有多种,比如说空间不足就是一种。 void free(void *FirstByte):该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统,也就是释放了这块内存,让它重新得到自由。 2、函数的用法: 其实这两个函数用起来倒不是很难,也就是malloc()之后觉得用够了就甩了它把它给free()了,举个简单例子: 程序代码: // Code... char *Ptr = NULL; Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char)); if (NULL == Ptr) { exit (1); } gets(Ptr);

// code... free(Ptr); Ptr = NULL; // code... 就是这样!当然,具体情况要具体分析以及具体解决。比如说,你定义了一个指针,在一个函数里申请了一块内存然后通过函数返回传递给这个指针,那么也许释放这块内存这项工作就应该留给其他函数了。 3、关于函数使用需要注意的一些地方: A、申请了内存空间后,必须检查是否分配成功。 B、当不需要再使用申请的内存时,记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL,防止程序后面不小心使用了它。 C、这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次,如果释放两次及两次以上会 出现错误(释放空指针例外,释放空指针其实也等于啥也没做,所以释放空指针释放多少次都没有问题)。 D、虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换,因为这样可以躲过一 些编译器的检查。 好了!最基础的东西大概这么说!现在进入第二部分: c语言中free的用法:malloc()到底从哪里得来了内存空间 1、malloc()到底从哪里得到了内存空间?答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。

MIPS汇编范例

mips汇编语言之实现swap函数收藏 此程序用来交换两个整数 已在pcspim下编译通过 ## ################################################## # #### programed by stevie zou ### # purpose:to swap two values # ##### 10-15-2008 ######### ################ ## ############# text segment ############### .text .globl main main: la $t0, number #读取两个整数并放入寄存器$t1,$t2 lw $t1, 0($t0) lw $t2, 4($t0) li $v0, 4 #打印msg1 la $a0, msg1 syscall li $v0, 1 #打印转换前$t1中的值 move $a0, $t1 syscall li $v0, 4 #打印msg2 la $a0, msg2 syscall li $v0, 1 #打印转换前$t2中的值 move $a0, $t2 syscall move $t3, $t1 #关键部分,在寄存器间move数据 move $t1, $t2 move $t2, $t3 li $v0, 4 #打印msg3 la $a0, msg3 syscall

li $v0, 1 #打印转换后$t1中的值 move $a0, $t1 syscall li $v0, 4 #打印换行符/n la $a0, msg4 syscall li $v0, 1 #打印转换后$t2中的值 move $a0, $t2 syscall ########### data segment ############## .data number: .word 12,34 msg1: .asciiz "the first number is:\n" msg2: .asciiz "\nthe second number is:\n" msg3: .asciiz "\nnow they are swapped as:\n" msg4: .ascii "\n" ## end of file 程序运行结果为: 本文来自CSDN博客,转载请标明出处:https://www.360docs.net/doc/0d12436514.html,/yihaozou/archive/2008/10/19/3081322.aspx

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

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 1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内核中增加一个系统调用

选题要求:在Linux内核中增加一个系统调用,并编写对应的linux应用程序。利用该系统调用能够遍历系统当前所有进程的任务描述符,并按进程父子关系将这些描述符所对应的进程id(PID)组织成树形结构显示。

目录 一.程序的主要设计思路,实现方式 (1) 1.1 添加系统调用的两种方法 (1) 1.1.1编译内核法 (1) 1.1.2内核模块法 (1) 1.2 程序的主要设计思路 (1) 1.3 环境 (2) 二.程序的模块划分,及对每个模块的说明 (2) 2.1 通过内核模块实现添加系统调用 (2) 2.1.1修改系统调用的模块 (2) 2.1.2获取sys_call_table的地址 (2) 2.1.3清除内存区域的写保护 (3) 2.2 编写系统调用指定自己的系统调用 (4) 2.2.1内核的初始化函数 (4) 2.2.2自己的系统调用服务例程 (4) 2.2.3移除内核模块时,将原有的系统调用进行还原 (6) 2.2.4模块注册相关 (6) 2.3 编写用户态的测试程序 (6) 2.4 编写Makefile文件 (7) 三.所遇到的问题及解决的方法 (8) 3.1 进程个数确定 (8) 3.2 被更改的系统调用号的选择 (8) 3.3 获取系统调用表的地址 (8) 3.4 内核和用户态数据交换 (8) 四.程序运行结果及使用说明 (8) 4.1 将编译出来的内核模块hello.ko加载到内核中 (8)

4.2通过dmesg查看输出信息是否正确 (9) 4.3运行测试程序,输出树状打印结果(部分结果截图) (9) 4.4卸载自定义模块 (10) 五.附录 (11) 5.1 内核模块程序hello.c (11) 5.2 测试程序hello_test.c (14) 5.3Makefile文件 (14)

globalalloc、malloc和new的区别

GlobalAlloc是为了与Win16兼容才保留的,在Win32下不要使用。全局内存对象使用GlobalAlloc函数分配,在Windows 3.X 的时代,分配的内存可以有两种,全局的和局部的,例如GlobalAlloc和LocalAlloc。但在Win32的时代这些函数已经被废弃了,现在的内存只有一种就是虚存。在Win32中所有的进程所使用的内存区域是相互隔离的,每个进程都拥有自己的地址空间。而且系统使用了页面交换功能,就是利用磁盘空间来模拟RAM,在RAM中数据不使用时将会被交换到磁盘,在需要时将会被重新装入RAM。 两者都是在堆上分配内存区。 malloc()是C运行库中的动态内存分配函数,WINDOWS程序基本不使用了,因为它比WINDOWS内存分配函数少了一些特性,如,整理内存。 GlobalAlloc()是16位WINDOWS程序使用的API,返回一个内存句柄,在实际需要使用时,用GlobalLock()来实际得到内存区。但,32位WINDOWS系统中,应使用新的内存分配函数HeapAlloc()以得到更好的支持,GlobalAlloc()还可以用,主要是为了兼容。 HeapAlloc apply memory from kernel32.dll GlobalAlloc obsolete malloc apply memory form C runtime memory ,and C r untime applys from kernel32.dll new a wrapper of malloc but it is NOT a must for new to implement based on malloc. CoMemAlloc apply memory from kernel32.dll all are heap memory. recommend HeapAlloc for big block memory allocation recommend stack memory space. recommend HeapAlloc for big block memory allocation recommend stack memory space. malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。 对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。 因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。 我们先看一看malloc/free和new/delete如何实现对象的动态内存管理,见示例7-8。 class Obj{ public : Obj(){ cout << “Initialization” << endl; } ~Obj(){ cout << “Destroy” << endl; } void Initialize(){ cout << “Initialization” << endl; } void Destroy(){ cout << “Destroy” << endl; } }; void UseMallocFree(){ Obj *a = (obj *)malloc(sizeof(obj)); // 申请动态内存

二.掌握系统调用的实现过程,通过编译内核方法,增加一个新

二.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。 (1) 实现的功能是:文件拷贝; 操作步骤: 1。先在/usr/src/linux-2.4.18-3/kernel/sys.c文件末尾添加mycopy_s.c里的代码。 2。修改文件 /usr/src/linux-2.4.18-3/include/asm-i386/unistd.h文件在文件中相应位置加上: #define __NR_mycopy 239 3.修改文件 /usr/src/linux-2. 4.18-3/arch/i386/kernel/entry.S文件 在文件中相应位置加上: .long SYMBOL_NAME(sys_mycopy) 编译内核:(过程中要先后使用的命令如下,其中后两步操作为非必要,若不执行,则新内核下某些系统功能将无法实现) make mrproper make oldconfig make dep make clean make bzImage make modules make modules_install maek install 这几步均成功完成后,新内核已经生成,执行如下步骤: cp /usr/src/linux-2.4.18-3/arch/i386/boot/bzImage /boot/bzImage-new cp /usr/src/linux-2.4.18-3/System.map /boot/System.map-new ln –sf /boot/System.map-new /boot/System.map 然后进入 /etc/lilo.conf(本机采用Lilo配置),添加如下代码: image=/boot/bzImage-new label=linux-new root=/dev/hda1 /* hda1为安装linux的分区 */ 然后进入 /sbin,运行lilo,完成配置。 重启系统后选择标签为linux-new的新内核进入。 在新内核下测试系统调用,其运行结果如下: [YAKUZA$root] ls copy.c test.c [YAKUZA$root] gcc mycopy_test.c –o mycopy_test [YAKUZA$root] ls mycopy_test mycopy_test.c test.c [YAKUZA$root] cat test.c #include main()

二级c常用函数总结(1)

***************数学相关**************** 1、函数名称: abs 函数原型: int abs(int x); 函数功能: 求整数x的绝对值 函数返回: 计算结果 参数说明: 所属文件: <>,<> 使用范例: #include <> #include <> int main() { int number=-1234; printf("number: %d absolute value: %d",number,abs(number)); return 0; } 2、函数名称: fabs 函数原型: double fabs(double x); 函数功能: 求x的绝对值. 函数返回: 计算结果 参数说明: 所属文件: <> 使用范例: #include <> #include <> int main()

{ float number=; printf("number: %f absolute value: %f",number,fabs(number)); return 0; } 3、函数名称: sqrt 函数原型: double sqrt(double x); 函数功能: 计算x的开平方. 函数返回: 计算结果 参数说明: x>=0 所属文件: <> 使用范例: #include <> #include <> int main() { double x=,result; result=sqrt(x); printf("The square root of %lf is %lf",x,result); return 0; } 4、函数名称: pow 函数原型: double pow(double x,double y); 函数功能: 计算以x为底数的y次幂,即计算x^y的值. 函数返回: 计算结果

8第八章Linux下的系统调用

第八章 Linux下的系统调用 8.1 系统调用介绍 8.1.1 引言 系统调用是内核提供的、功能十分强大的一系列函数。它们在内核中实现,然后通过一定的方式(库、陷入等)呈现给用户,是用户程序与内核交互的一个接口。如果没有系统调用,则不可能编写出十分强大的用户程序,因为失去了内核的支持。由此可见系统调用的地位举足轻重。内核的主体可以归结为: 系统调用的集合; 实现系统调用的算法。 8.1.2 系统调用的实现流程 这里我们通过getuid()这个简单的系统调用来分析一下系统调用的实现流程。在分析这个程序时并不考虑它的底层是如何实现的,而只需知道每一步执行的功能。 首先来看一个例子: #include /* all system call need this header*/ int main() { int i=getuid(); printf(“Hello World! This is my uid: %d\n”,i); } #include是每个系统调用都必须要的头文件,当系统执行到getuid()时,根据unistd.h中的宏定义把getuid()展开。展开后程序把系统调用号__NR_getuid(24)放入eax,然后通过执行“int $0x80”这条指令进行模式切换,进入内核。int 0x80指令由于是一条软中断指令,所以就要看系统规定的这条中断指令的处理程序是什么。 arch/i386/kernel/traps.c set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call); 从这行程序我们可以看出,系统规定的系统调用的处理程序就是system_call。控制转移到内核之前,硬件会自动进行模式和堆栈的切换。现在控制转移到了system_call,保留系统调用号的最初拷贝之后,由SAVE_ALL来保存上下文,得到该进程结构的指针,放在ebx里面,然后检查系统调用号,如果__NR_getuid(24)是合法的,则根据这个系统调用号,索引sys_call_table,得到相应的内核处理程序:sys_getuid。执行完sys_getuid之后,保存返回值,从eax移到堆栈中的eax处,假设没有

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