Linux操作系统源代码详细分析报告
操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)
《操作系统课程设计》实验报告学号：姓名：苏州大学计算机科学与技术学院2014年9月操作系统课程设计实验报告目录目录 (1)一、实验环境 (2)二、实验报告总体要求 (2)实验一编译L INUX内核 (3)实验二观察L INUX行为 (7)实验三进程间通信 (14)操作系统课程设计实验报告一、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。
北京邮电大学计算机学院 - 操作系统实验报告(含源代码)
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10 年 12 月 19 日
内容目录
实验 1.3 Shell 编程...........................................................4 1、实验目的...............................................................4 2、实验内容...............................................................4 3、实验原理...............................................................4 4、实验步骤...............................................................4 5、实验结果：.............................................................4 6、人员任务分配...........................................................5
实验项目：
1. 实验 1.3 Shell 编程 2. 实验 2.3 内核模块 3. 实验 2.4 系统调用 4. 实验 3.3 Shell 编程实验（进程管理实验） 5. 实验 4.1 观察实验（存储管理实验） 6. 实验 5.1 观察实验（进程通信） 7. 实验 6.3 Io 系统编程实验 8. 实验 6.4 设备驱动程序 9. 实验 7.1 代码分析(文件系统管理实验)
实验 3.3 Shell 编程实验（进程管理实验）......................................18 1、实验目的..............................................................18 2、实验内容..............................................................18 3、实验原理..............................................................18 4、实验步骤..............................................................18 5、实验结果及分析........................................................19 6、人员任务分配..........................................................19 2、实验内容 2............................................................20 3、实验原理..............................................................20 4、实验步骤..............................................................20 5、实验结果及分析........................................................23 6、人员分配..............................................................24
linux操作系统 实验报告
linux操作系统实验报告Linux操作系统实验报告一、引言Linux操作系统是一种开源的、免费的操作系统，其内核由Linus Torvalds于1991年首次发布。
Linux操作系统具有稳定性高、安全性强、灵活性大等优点，因此在互联网、服务器、嵌入式系统等领域得到广泛应用。
本实验报告将介绍Linux操作系统的基本特点、安装过程以及常用命令的使用。
二、Linux操作系统的基本特点1. 开源性Linux操作系统的内核及相关软件源代码对用户开放，任何人都可以查看、修改和分发。
这使得Linux操作系统具有高度的透明度和可定制性，用户可以根据自己的需求进行定制和优化。
2. 多用户、多任务Linux操作系统支持多用户同时登录，并且可以同时运行多个任务。
这使得多个用户可以在同一台计算机上独立地进行工作，提高了计算机的利用率。
3. 稳定性和安全性Linux操作系统具有良好的稳定性和安全性。
由于其内核的设计和实现方式，Linux操作系统可以长时间运行而不会出现系统崩溃或死机的情况。
同时，Linux操作系统提供了丰富的安全机制，如文件权限控制、用户身份验证等，可以有效保护系统和用户的数据安全。
三、Linux操作系统的安装过程1. 准备安装介质在安装Linux操作系统之前，需要准备一个可启动的安装介质，如光盘或USB闪存驱动器。
这些介质可以从Linux官方网站或其他可信渠道下载。
2. 进入安装界面将安装介质插入计算机，并按下开机键启动计算机。
在启动过程中，选择从安装介质启动。
随后，将进入Linux操作系统的安装界面。
3. 设置安装选项在安装界面中，可以设置安装选项，如语言、时区、键盘布局等。
根据实际需要进行选择和设置。
4. 分区和格式化磁盘在安装界面中，可以对硬盘进行分区和格式化操作。
根据实际需求，可以选择使用整个硬盘或者将硬盘分为多个分区。
5. 安装系统在分区和格式化完成后，可以开始安装Linux操作系统。
根据安装界面的提示，选择安装位置和安装选项，然后等待安装过程完成。
Linux操作系统介绍
Linux操作系统介绍Linux操作系统是一种开源的、免费的操作系统，广泛应用于各种计算设备，包括个人电脑、服务器、嵌入式设备等。
它的灵活性、稳定性和安全性使得它成为许多用户和开发者的首选。
一、Linux的起源和发展Linux操作系统最早是由芬兰计算机科学家Linus Torvalds在上世纪90年代初开发的。
当时，他通过互联网向全球公开发布他开发的操作系统内核，并邀请其他开发者进行贡献。
这种开放的合作模式成为开源软件开发的里程碑，也推动了Linux的迅速发展。
Linux操作系统的设计灵感主要来自于另一种名为UNIX的操作系统。
UNIX是一种商业操作系统，但因为其强大的功能和稳定性而受到广泛认可。
而Linux操作系统则以开源的方式免费提供给用户，使得更多的人能够使用这个强大的操作系统。
二、Linux的特点和优势1. 开放源代码：Linux采用开源模式，任何人都可以获取其源代码进行查看和修改。
这使得用户能够自定义和优化操作系统，提高性能和安全性。
2. 多用户和多任务：Linux操作系统支持多用户同时登录和执行多个任务。
这使得多个用户能够以独立的方式使用计算机，并同时进行不同的任务。
3. 稳定性和安全性：相对于其他操作系统，Linux系统具有更高的稳定性和安全性。
它能够处理大量的并发任务，减少崩溃和故障的概率。
同时，Linux社区的开发者积极修复操作系统中的漏洞，确保用户的安全。
4. 跨平台性：Linux操作系统可以运行在多种硬件平台上，包括个人电脑、服务器、手机、平板电脑等。
无论是高性能的服务器还是嵌入式设备，Linux都可以提供强大的功能和性能。
5. 丰富的应用软件：Linux操作系统有丰富的应用软件可供选择。
这些应用软件涵盖了各个领域，包括办公、图像处理、编程开发等。
用户可以根据自己的需求自由选择软件，满足个性化的需求。
三、常用的Linux发行版由于Linux系统的开源特性，许多开发者都发布了自己的Linux发行版。
Linux 内核2.4版源代码分析大全
4．4．4 如何使传统管理方式依然有效
4．4．5 内核实现综述
4．4．6 核心结构与变量
4．4．7 devfs节点注册函数
4．4．8 编写采用devfs的设备驱动程序
4，5 块设备的请求队列
4．5．1 相关结构及请求队列的初始化
4．6．1 构造ioctl命令字
4．6．2 ioctl的实现过程
4．6．3 ioctl的上层处理函数
4．6．4 ioctl的底层处理函数
4．7 I／O端口的资源分配与操作
4．7．1 I／O端口概述
4．7．2 Linux系统中的I／O空间分配
4．7．3 端口操作函数
4．9．4 设备的使用
4．9．5 驱动程序编写实例
4．10 块设备驱动程序的实现
4．10．1 设备功能
4．10．2 编写块设备的函数接口fops
4．10．3 设备接口注册与初始化
第5章 Linux系统初始化
5．1 系统引导
1，13 系统调用
1．13．1 与系统调用有关的数据结构和
函数
1．13．2 进程的系统调用命令是如何转换为
INT0x80中断请求的
1．13．3 系统调用功能模块的初始化
1．13．4 Linux内部是如何分别为各种系统
调用服务的
4．1．2 与外设的数据交流方
4．1．3 字符设备与块设备
4．1．4 主设备号和次设备号
4．1．5 本章内容分配
4．2 设备文件
4．2．1 基本设备文件的设备访问流程
4．2．2 设备驱动程序接口
4．2．3 块设备文件接口
《Linux操作系统》实验报告模板
课程编号：B080103040Linux操作系统实验报告姓名姚柯杰学号******** 班级软工1212 指导教师石凯实验名称Linux操作系统实验开设学期2014-2015第一学期开设时间第11周——第18周报告日期评定成绩评定人石凯评定日期东北大学软件学院实验一熟悉Linux环境一、举例列出常用的shell命令使用方法1.目录操作（1）mkdir abc 创建一个目录abc（2）cd /abc 将工作目录改变到abc(3）cd 改变当前目录到主目录(4)ls 列出当前目录的内容(5)ls -l 输出当前目录内容的长列表，每个目录或文件占一行(6)pwd 显示当前目录的全路径(1)cat mx.c 显示mx.c文件内容(2)more mx.c 分屏显示mx.c内容(3)cat file1 file2 连接file1 和file2(1) cp file1 file2 将文件1复制到文件2(2)mv file1 file2 将文件重命名为file2(3)rm filename 删除文件filename二、通过实例写出Linux下C程序编辑运行过程。
在终端命令下输入vi filename 命令，这里我输入vi helloworld.c 创建并打开helloworld.c 文件按i进入编辑模式，输入下列code：# include <stdio.h>void main(void){Printf(“hello world!\n”);}输入：wq保存退出输入cc helloworld.c编译，在输入./a.out运行三、实验总结在实验一中，我初步对linux有了初步的了解，能熟练目录和文件进行操作，并且能用linux进行基本简单的基于c的编程。
师傅领进门，修行在个人，算是通过这个实验进入了linux的门。
实验二文件操作一、实现CP命令实现思路：提取出源路径和目标路径到函数中，放于定义的两个int变量，定义缓冲区buf，对两个变量进行判断，如果符合要求打开读取源文件信息存于缓冲区，然后写到目标文件中，关闭两个文件以实现等同cp效果。
操作系统编译实验报告
一、实验目的1. 了解操作系统的基本组成和编译过程；2. 掌握使用GCC编译器编译操作系统的基本步骤；3. 熟悉操作系统的启动过程；4. 培养动手实践能力和团队合作精神。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编译器：GCC3. 实验平台：虚拟机三、实验内容1. 操作系统基本组成2. 编译器使用3. 操作系统启动过程四、实验步骤1. 操作系统基本组成操作系统主要由以下几个部分组成：（1）引导程序（Bootloader）：负责加载操作系统内核；（2）内核（Kernel）：操作系统核心，负责管理计算机硬件资源；（3）系统调用接口（System Call Interface）：用户程序与内核之间的接口；（4）用户程序（User Programs）：提供用户与计算机交互的平台。
2. 编译器使用（1）安装GCC编译器：在Linux系统中，通常可以通过包管理器安装GCC编译器。
以Debian/Ubuntu为例，可以使用以下命令安装：sudo apt-get install build-essential（2）编写源代码：编写操作系统内核的源代码，保存为C语言文件，例如kernel.c。
（3）编译源代码：使用GCC编译器将源代码编译成可执行文件。
以kernel.c为例，编译命令如下：gcc -o kernel kernel.c3. 操作系统启动过程（1）引导程序：当计算机启动时，引导程序首先被加载到内存中。
引导程序负责查找操作系统内核的位置，并将其加载到内存中。
（2）内核初始化：内核被加载到内存后，开始执行初始化过程。
初始化过程包括内存管理、设备驱动程序加载等。
（3）系统调用接口：内核初始化完成后，系统调用接口被建立。
用户程序可以通过系统调用与内核进行交互。
（4）用户程序运行：用户程序被加载到内存中，开始执行。
用户程序可以通过系统调用请求内核提供的服务。
五、实验结果与分析1. 编译成功使用GCC编译器成功编译了操作系统内核源代码，生成了可执行文件。
linux的实验报告
linux的实验报告Linux的实验报告引言：Linux作为一种开源操作系统，具有广泛的应用领域和深远的影响力。
本实验报告旨在探讨Linux操作系统的基本特性、应用领域以及实验过程中的实际应用。
一、Linux的基本特性1. 开源性：Linux操作系统的源代码对所有人开放，任何人都可以查看、修改和分发。
这使得Linux具有高度的灵活性和可定制性。
2. 多用户多任务：Linux支持多用户同时登录，每个用户可以同时进行多个任务的处理。
这使得Linux成为服务器操作系统的首选。
3. 稳定性和安全性：Linux操作系统具有较高的稳定性和安全性，很少出现崩溃和病毒攻击的情况。
这使得Linux成为许多企业和组织的首选操作系统。
4. 跨平台性：Linux可以运行在不同的硬件平台上，包括个人电脑、服务器、移动设备等。
这为用户提供了更多的选择和灵活性。
二、Linux的应用领域1. 服务器操作系统：由于Linux的稳定性和安全性，它成为了许多服务器的首选操作系统。
无论是大型企业服务器还是个人网站，Linux都能提供高效稳定的服务。
2. 嵌入式系统：Linux可以被嵌入到各种嵌入式设备中，如智能手机、智能电视、智能家居等。
它能够为这些设备提供强大的功能和良好的用户体验。
3. 科学研究：Linux在科学研究领域有着广泛的应用，特别是在高性能计算和大数据处理方面。
它提供了丰富的开发工具和库，方便科研人员进行数据分析和模拟实验。
4. 个人电脑操作系统：虽然在个人电脑领域，Windows操作系统占据主导地位，但Linux也有一定的市场份额。
许多开发人员和技术爱好者选择使用Linux作为主要操作系统，因为它提供了更多的自由度和定制化选项。
三、实验过程中的实际应用在实验过程中，我们选择了Ubuntu作为实验的Linux发行版，并进行了以下实际应用的探索。
1. 安装和配置：我们首先学习了如何在计算机上安装Ubuntu操作系统，并进行了相应的配置。
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Linux操作系统源代码详细分析容简介：Linux 拥有现代操作系统所有的功能，如真正的抢先式多任务处理、支持多用户，存保护，虚拟存，支持SMP、UP，符合POSIX标准，联网、图形用户接口和桌面环境。
具有快速性、稳定性等特点。
本书通过分析Linux的核源代码，充分揭示了Linux作为操作系统的核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理存等工作的。
现实中，能让人自由获取的系统源代码并不多，通过本书的学习，将大大有助于读者编写自己的新程序。
第一部分 Linux 核源代码arch/i386/kernel/entry.S 2arch/i386/kernel/init_task.c 8arch/i386/kernel/irq.c 8arch/i386/kernel/irq.h 19arch/i386/kernel/process.c 22arch/i386/kernel/signal.c 30arch/i386/kernel/smp.c 38arch/i386/kernel/time.c 58arch/i386/kernel/traps.c 65arch/i386/lib/delay.c 73arch/i386/mm/fault.c 74arch/i386/mm/init.c 76fs/binfmt-elf.c 82fs/binfmt_java.c 96fs/exec.c 98include/asm-generic/smplock.h 107include/asm-i386/atomic.h 108include/asm-i386/current.h 109include/asm-i386/dma.h 109include/asm-i386/elf.h 113include/asm-i386/hardirq.h 114include/asm-i386/page.h 114include/asm-i386/pgtable.h 115include/asm-i386/ptrace.h 122include/asm-i386/semaphore.h 123include/asm-i386/shmparam.h 124include/asm-i386/sigcontext.h 125include/asm-i386/siginfo.h 125include/asm-i386/signal.h 127include/asm-i386/smp.h 130include/asm-i386/softirq.h 132include/asm-i386/spinlock.h 133include/asm-i386/system.h 137include/asm-i386/uaccess.h 139include/linux/capability.h 147 include/linux/elf.h 150include/linux/elfcore.h 156 include/linux/interrupt.h 157 include/linux/kernel.h 158 include/linux/kernel_stat.h 159 include/linux/limits.h 160 include/linux/mm.h 160include/linux/module.h 164 include/linux/msg.h 168include/linux/personality.h 169 include/linux/reboot.h 169 include/linux/resource.h 170 include/linux/sched.h 171 include/linux/sem.h 179include/linux/shm.h 180include/linux/signal.h 181 include/linux/slab.h 184 include/linux/smp.h 184include/linux/smp_lock.h 185 include/linux/swap.h 185 include/linux/swapctl.h 187 include/linux/sysctl.h 188 include/linux/tasks.h 194 include/linux/time.h 194 include/linux/timer.h 195 include/linux/times.h 196 include/linux/tqueue.h 196 include/linux/wait.h 198init/main.c 198init/version.c 212ipc/msg.c 213ipc/sem.c 218ipc/shm.c 227ipc/util.c 236kernel/capability.c 237kernel/dma.c 240kernel/exec_domain.c 241kernel/exit.c 242kernel/fork.c 248kernel/info.c 255kernel/itimer.c 255kernel/kmod.c 257kernel/module.c 259kernel/panic.c 270kernel/sched.c 275kernel/signal.c 295kernel/softirq.c 307kernel/sys.c 307kernel/sysctl.c 318kernel/time.c 330mm/memory.c 335mm/mlock.c 345mm/mmap.c 348mm/mprotect.c 358mm/mremap.c 361mm/page_alloc.c 363mm/page_io.c 368mm/slab.c 372mm/swap.c 394mm/swap_state.c 395mm/swapfile.c 398mm/vmalloc.c 406mm/vmscan.c 409第二部分 Linux 核源代码分析第1章 Linux 简介让用户很详细地了解大多数现有操作系统的实际工作方式是不可能的，因为大多数操作系统的源代码都是严格的。
除了一些研究用的及为操作系统教学而设计的系统外。
尽管研究和教学目的都很好，但是这类系统很少能够通过对正式操作系统的小部分实现来体现操作系统的实际功能。
对于操作系统的一些特殊问题，这种折衷系统所能够表现的就更是少得可怜了。
在以实际使用为目标的操作系统中，让任何人都可以自由获取系统源代码，无论目的是要了解、学习还是改进，这样的现实系统并不多。
本书的主题就是这些少数操作系统中的一个：Linux。
Linux的工作方式类似于Uinx，它是免费的，源代码也是开放的，符合标准规的32位（在64位CPU上是64位）操作系统。
Linux拥有现代操作系统的所具有的容，例如：* 真正的抢先式多任务处理，支持多用户。
* 存保护。
* 虚拟存。
* 支持对称多处理机SMP（symmetric multiprocessing），即多个CPU机器以及通常的单CPU（UP）机器。
* 符合POSIX标准。
* 联网。
* 图形用户接口和桌面环境（实际上桌面环境并不只一个）。
* 速度和稳定性。
严格说来，Linux并不是一个完整的操作系统。
当我们在安装通常所说的Linux时，我们实际安装的是很多工具的集合。
这些工具协同工作以组成一个功能强大的实用系统。
Linux本身只是这个操作系统的核，是操作系统的心脏、灵魂、指挥中心（整个系统应该称为GNU/Linux，其原因在本章的后续容中将会给以介绍）。
核以独占的方式执行最底层任务，保证系统正常运行—协调多个并发进程，管理进程使用的存，使它们相互之间不产生冲突，满足进程访问磁盘的请求等等。
在本书中，我们给大家揭示的就是Linux是如何完成这一具有挑战性的工作的。
1.1 Linux和Unix的简明历史为了让大家对本书所讨论的容有更清楚的了解，让我们先来简要回顾一下Linux的历史。
由于Linux是在Unix的基础上发展而来的，我们的话题就从Unix开始。
Unix是由AT&T贝尔实验室的Ken Thompson和Dennis Ritchie于1969年在一台已经废弃了的PDP-7上开发的；它最初是一个用汇编语言写成的单用户操作系统。
不久，Thompson和Ritchie成功地说服管理部门为他们购买更新的机器，以便该开发小组可以实现一个文本处理系统，Unix就在PDP-11上用C语言重新编写（发明C语言的部分目的就在于此）。
它果真变成了一个文本处理系统—不久之后。
只不过问题是他们先实现了一个操作系统而已……最终，他们实现了该文本处理工具，而且Unix（以及Unix上运行的工具）也在AT&T得到广泛应用。
在1973年，Thompson和Ritchie在一个操作系统会议上就这个系统发表了一篇论文，该论文引起了学术界对Unix系统的极大兴趣。
由于1956年反托拉斯法案的限制，AT&T不能涉足计算机业务，但允许它象征性地收取费用发售该系统。
就这样，Unix被广泛发布，首先是学术科研用户，后来又扩展到政府和商业用户。
伯克利加州大学是学术用户中的一个。
在这里，Unix得到了计算机系统研究小组（CSRG）的广泛应用。
并且在这里所进行的修改引发了Unix的一大系列，这就是广为人知的伯克利软件开发（BSD）Unix。
除了AT&T 所提供的Unix系列之外，BSD是最有影响力的Unix系列。
BSD在Unix中增加了很多显著特性，例如TCP/IP 网络，更好的用户文件系统（UFS），工作控制，并且改进了AT&T的存管理代码。
多年以来，BSD版本的Unix一直在学术环境中占据主导地位，但最终发展成为System V版本的AT&T的Unix则成为商业领域的领头羊。
从某种程度上来说，这是有社会原因的：学校倾向于使用非正式但通常更好用的BSD风格的Unix，而商业界则倾向于从AT&T获取Unix。
在用户需求和用户编程改进特性的促进下，BSD风格的Unix一般要比AT&T的Unix更具有创新性，而且改进也更为迅速。
但是，在AT&T发布最后一个正式版本System V Release 4（SVR4）时，System V Unix 已经吸收了BSD的大多数重要的优点，并且还增加了一些自己的优势。
这部分由于从1984年开始，AT&T 逐渐可以将Unix商业化，而伯克利Unix的开发工作在1993年BSD4.4版本完成以后就逐渐收缩，以至终止了。