基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)

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实验3-Linux内核编译实验doc资料

实验3-Linux内核编译实验doc资料

实验3-L i n u x内核编译实验《嵌入式系统》实验报告3 学号:姓名:班级:成绩:之后就可以make编译了:$ make zImage该命令的含义是:编译内核并生成一个新内核映像文件zImage所得到的内核文件有哪些?分别在什么目录?Init lib module.symvers System.map vmlinux vmlinux.o 4. 驱动安装在作业系统上的资源中下载并解压drivers.rar将其在D盘解压:“解压到当前文件夹”4.1 安装usb串口驱动运行:D:\drivers\win7\PL2303_Prolific_DriverInstaller_v110.exe5.设备连接及设置5.1 连接USB串口设备(领取USB串口设备)将USB串口设备插入电脑背面USB接口系统会自动识别该USB设备,该设备号可以通过电脑的“设备管理器->端口”查看;该USB串口的设备号是:Prolific USB-to-Serial Comm Port(COM4)。

相应的截图(根据实际情况,替换以下截图)为:5.2 打开putty打开:D:\drivers\putty.exe设置串口连接、串口号以及波特率;其中,串口号(serial line)为2.1所示的串口设备号。

5.3 tftp server设置新建文件夹:D:\tftpserver,便于tftp服务用;打开D:\drivers\Tftpd32\tftpd32.ini文件,将“BaseDirectory=.”更改为:“BaseDirectory=D:\tftpserver”打开“D:\drivers\Tftpd32\ tftpd32.exe”,启动tftp服务器6. 打开实验箱,建立连接通信(领取实验箱)6.1 将实验板拿出后,拨动拨码开关至【1000】,如下图所示,即从NAND Flash 启动。

6.2 将串口线和设备的第一个串口相连6.3 通过网线将PC的第一个网口(上面的网口)和开发板对连配置网络:打开网络和共享中心→更改适配器设置→网络2属性→Internet协议版本4(TCP/IPv4)→设置IP,如下图所示(IP为内网192网段的,如192.168.100.**)6.4 关闭PC系统防火墙控制面板→系统和安全→Windows防火墙→打开和关闭Windows防火墙—〉关闭Windows防火墙6.5 启动开发板,进入下载模式切换到putty操作界面,在开发板启动时,敲击任意键,进入到开发板的下载模式,如下图所示:通过help可以查看该bootloader所有的命令6.6 修改开发板环境变量FS210 # setenv serverip 192.168.100.192 //主机PC的IP 地址FS210 # setenv ipaddr 192.168.100.191 //板子的IP,不要和Windows IP 冲突FS210 # saveenv //保存环境变量使用【print】命令查看修改后的环境变量。

linux实验报告(编译内核)参考模板

linux实验报告(编译内核)参考模板

湖北大学学生实验报告实验课程网络实用技术开课学院计算机与信息工程学院任课教师徐婕学生姓名骆婧学生学号20112211042100 70专业班级计科一班学生年级2011级2013-2014 学年第二学期一.实验目的通过实验,熟悉Linux操作系统的使用,掌握构建与启动Linux内核的方法;掌握用户程序如何利用系统调用与操作系统内核实现通信的方法,加深对系统调用机制的理解;进一步掌握如何向操作系统内核增加新的系统调用的方法,以扩展操作系统的功能。

二.实验内容1.Linux环境下的C或者C++编译和调试工具的使用2.向Linux内核增加新的系统调用,系统调用的功能为打印出自己的学号和姓名信息。

3.Linux新内核的编译、安装和配置。

4.编写应用程序以测试新的系统调用并输出测试结果。

三、实验步骤第一步:解压文件1.下载linux-3.13.3.tar.xz压缩包。

2.在Ubantu系统下,解压该文件,解压之后得到linux-3.13.3文件包# tar –xf linux-3.13.3.tar.xz3.将解压后的文件包复制到/usr/src# cp linux3.13.3 /usr/src第二步:修改源程序,增加系统调用1.gedit /usr/src/linux-3-13.3/kernel/sys.c (增加系统调用,使用面向内核的打印函数printk打印姓名学号)使用gedit命令,可以直接在文档编辑器中直接修改。

修改好后按保存关闭文档编辑器。

在开头加入头文件:#include<linuxlinkage.h>在末尾加入函数asmlinkage int sys_mycall(void){printk(KERN_ALERT "My name is XXXX!My studentid is XXXXXXX\n");return 1;}2.gedit /usr/src/linux-3-13.3/arch/x86/include/asm/syscalls.h在倒数第二行后插入asmlinkage int sys_mycall(void);3.gedit /usr/src/linux-3-13.3/arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl最后一行添加一个系统调用的ID351 i386 mycall sys_mycall第三步:编译安装内核首先进到/usr/src/linux-3.13.3文件夹下# cd /usr/src/linux-3.13.31.make mrproper(清除内核中不稳定的目标文件,附属文件及内核配置文件)2.# make menuconfig保存设置Save并退出Exit3.# make bzImage (编译内核,大概需要20分钟,最后会出现提示:bzImageis ready。

基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)

基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)

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Linux内核分析实验报告实验题目:文件系统实验实验目的:linux文件系统使用虚拟文件系统VFs作为内核文件子系统。

可以安装多种不同形式的文件系统在其中共存并协同工作。

VFs对用户提供了统一的文件访问接口。

本实验的要求是(1)编写一个get_FAT_boot函数,通过系统调用或动态模块调用它可以提取和显示出FAT文件系统盘的引导扇区信息。

这些信息的格式定义在内核文件的fat_boot_sector结构体中。

函数可通过系统调用或动态模块调用。

(2)编写一个get_FAT_dir函数,通过系统调用或动态模块调用它可以返回FAT文件系统的当前目录表,从中找出和统计空闲的目录项(文件名以0x00打头的为从未使用过目录项,以0xe5打头的为已删除的目录项),将这些空闲的目录项集中调整到目录表的前部。

这些信息的格式定义在内核文件的msdos_dir_entry结构体中。

硬件环境:内存1g以上软件环境:Linux(ubuntu)2-6实验步骤:一:实验原理:以实验4为蓝本,在优盘中编译并加载模块,启动测试程序,查/proc/mydir/myfile的文件内容。

从优盘得到fat文件系统的内容存在msdos_sb_info结构中,然后得到msdos_sb_info结构相应的属性值,得到实验一的数据。

实验二中,得到fat文件系统第一个扇区的十六个文件信息。

然后按照文件名头文字的比较方法,应用归并排序的方法,将头文件是0x00和0xe5的文件调到前面,其他的文件调到后面二:主要数据结构说明:(1)超级块对象:数据结构说明:一个已经安装的文件系统的安装点由超级块对象代表。

内核程序配置实验报告

内核程序配置实验报告

一、实验目的1. 了解Linux内核的基本结构及其配置方法。

2. 熟悉使用make menuconfig、make xconfig、make gconfig等工具配置内核。

3. 学习内核模块的编译与加载。

4. 通过实验,加深对Linux内核编译过程的理解。

二、实验环境1. 操作系统:Linux Ubuntu 20.042. 内核版本:Linux 5.4.0-42-generic3. 编译工具:gcc 9.3.04. 其他工具:make, make menuconfig, make xconfig, make gconfig等三、实验内容1. 内核简介Linux内核是Linux操作系统的核心,负责管理计算机硬件资源和提供操作系统服务。

内核版本不同,其功能和性能也有所差异。

在Linux内核中,所有的硬件资源和应用程序都通过内核来交互。

2. 内核配置(1)make menuconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make menuconfig2)在菜单配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。

3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。

4)完成配置后,按Ctrl+X退出,保存配置。

(2)make xconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make xconfig2)在图形配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。

3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。

4)完成配置后,按Ctrl+Q退出,保存配置。

(3)make gconfig1)进入内核源码目录,执行命令:make gconfig2)在文本配置界面,选择需要配置的模块或功能,按回车键进入详细配置。

3)根据需要修改参数,按空格键选择启用或禁用功能。

4)完成配置后,按Ctrl+Q退出,保存配置。

3. 内核编译1)在内核源码目录下,执行命令:make2)等待编译完成,生成内核映像。

4. 内核模块编译与加载(1)编写内核模块代码1)创建一个名为module.c的文件,编写内核模块代码。

linux编程实验报告

linux编程实验报告

linux编程实验报告Linux编程实验报告一、引言在计算机科学领域中,Linux操作系统一直以其开源、稳定和灵活的特性而受到广泛关注和使用。

作为一名计算机科学专业的学生,我有幸参与了一项关于Linux编程的实验,并在此报告中分享我的实验结果和心得体会。

二、实验目的本次实验的目的是通过编写Linux程序,熟悉Linux操作系统的基本命令和编程环境。

具体而言,我们需要使用C语言编写一个简单的程序,实现文件的读取、写入和修改等功能,并在Linux环境下进行测试和验证。

三、实验过程1. 环境准备在开始实验之前,我们首先需要确保已经安装了Linux操作系统,并具备基本的命令行操作能力。

此外,我们还需要安装C语言编译器,以便能够编译和运行我们的程序。

2. 编写程序根据实验要求,我们需要编写一个程序,实现文件的读写功能。

在编写程序之前,我们先进行了详细的需求分析和设计,确定了程序的基本架构和功能模块。

3. 调试和测试在编写完程序之后,我们进行了一系列的调试和测试工作,以确保程序的正确性和稳定性。

我们使用了一些常见的测试用例,包括读取已存在的文件、写入新文件以及修改已有文件等情况,并对程序的输出结果进行了验证。

四、实验结果经过多次的调试和测试,我们最终得到了一个功能完善、稳定可靠的程序。

该程序能够准确地读取、写入和修改文件,并能够处理各种异常情况,如文件不存在、权限不足等。

五、实验心得通过参与这次实验,我收获颇多。

首先,我对Linux操作系统的理解更加深入了。

在实验过程中,我学会了使用Linux的命令行工具,熟悉了Linux的文件系统和权限管理机制。

其次,我对C语言的编程能力也得到了提升。

在编写程序的过程中,我学会了使用C语言的文件操作函数和错误处理机制,提高了自己的编程技巧。

此外,我还意识到编程实践的重要性。

通过亲自动手编写程序,我不仅仅是理论上了解了Linux的一些特性,更重要的是深入了解了其背后的设计原理和实现细节。

Linux实验总结分析报告

Linux实验总结分析报告

Linux实验总结分析报告精简的 Linux 系统模型从整体⽽⾔,Linux系统分为⽤户空间和内核空间两部分,按照功能可以划分为进程管理、内存管理、⽂件管理以及设备管理,这些有关计算机底层的操作都只能在内核空间进⾏。

完整的Linux内核运⾏于内核空间,它管理底层的所有硬件设备;⽤户空间可以通过系统调⽤接⼝来使⽤特权操作,存在⼀个⽤户态向内核态的切换过程;Linux 内核Linux内核运⾏在内核空间,向下负责管理计算机系统的硬件设备,向上为应⽤程序提供服务⽀持。

主要提供以下服务:系统调⽤接⼝、中断管理、进程管理、内存管理、⽂件系统以及硬件驱动程序。

进程管理进程是处于执⾏期的程序以及相关资源的总称。

线程在linux上称为轻量级进程,没有独⽴的地址空间,⼀个进程下的所有线程共享地址空间、⽂件系统资源、⽂件描述符、信号处理程序等。

进程管理是⼀个操作系统内核的核⼼实现部分,进程的调度管理等⼀系列操作都由此完成;1. 什么是进程?在Linux内核中,⼀个进程使⽤⼀个PCB(task_struct)来描述⼀个进程,进程是⼀个程序的执⾏过程,是程序的动态体现。

2. 进程的状态:有五个,创建 / 就绪 / 阻塞 / 运⾏ / 结束,其中最主要的状态有三个:就绪 / 阻塞 / 运⾏。

3. 进程的切换:通过切换进程的虚拟地址空间和CPU的执⾏上下⽂实现。

即:切换⻚全局⽬录(CR3)以安装⼀个新的地址空间和切换内核态堆栈和进程的CPU上下⽂,因为进程的CPU上下⽂提供了内核执⾏新进程所需要的所有信息,包含所有CPU寄存器状态。

4. 调度时机:有三种1. 内核线程主动调⽤schedule函数2. ⽤户进程上下⽂中主动调⽤系统调⽤,进⼊中断上下⽂,在系统调⽤返回⽤户态前进⾏进程调度3. 内核进程或可中断的中断处理程序,执⾏过程中发⽣中断进⼊中断上下⽂,在中断返回前进⾏进程调度内存管理内存是计算机系统中主要的资源,在Linux中,内存空间被分为⽤户空间和内核空间两⼤块。

Linux内核编译及常见错误实验报告

Linux内核编译及常见错误实验报告

***学生实验报告一、实验目的(1)学习重新编译Linux内核的方法(2)理解Linux标准内核和发行版本内核的区别。

二、实验内容在Linux系统中下载同一发行版本的版本号较高的内核,编译之后运行自己编译的内核,并使用uname-r命令查看是否运行成功。

由于不同版本的内核在编译过程中可能出现不同的问题,本书推荐的内核版本为4.16.10。

从第7章开始的进阶实验篇,都可以选用该版本的内核。

三、实验设备Vmware上运行的linux ubuntu 5.11.0-43-generic实验成功:linux ubuntu 4.18.0-generic(Ubuntu18.04均可)实验成功的方法在最后四、实验过程和原理分析一、实验(一)准备工作:在这里我建议用一个全新的虚拟机,避免编译错误对原来常使用的虚拟机造成不可逆的影响,安装好后就先安装gcc、make等工具首先下载好Linux***内核文件解压至/usr/src 目录下,如下:确认安装好gcc、make等工具,后可直接运行命令sudo make menuconfig进行查看内核功能是否需要编译,如果遇到如下错误可以运行命令sudo apt bison 或sudo apt-get install fiex bison命令解决错误:解决:(不建议)(强烈建议)除此之外还可以直接运行,上一条命令解决不了就用下面这个:sudo apt-get install --reinstall bison libbison-dev flex libfl-dev解决上述错误(强烈建议)运行完上述命令后再次输入sudo make menuconfig便正常进入如下:见到这个界面后无需任何多余操作,使用键盘方向键选择<Save>回车再回车即可此时.config文件生成成功.config文件是隐藏文件记得加参数-a此外还有一个方法就是用cp 命令从原有系统的内核复制.config文件过来也可以命令:sudo cp /boot/config- 5.11.0-43-generic ./.config(二)编译内核为了避免多线程编译时同时出现过多错误,我们这里一开始只使用单线程编译在这里除了用make编译还可以用make-kpkg等工具,个人比较喜欢用make-kpkg但课本用make所以我接下来的实验也先用make完成。

Linux实验总结分析报告

Linux实验总结分析报告

Linux实验总结分析报告⼀、Linux系统概念模型从整体来看,Linux可以划分为⽤户空间和内核空间,我们平常编写的⽤户程序以及C库函数都位于⽤户空间,⽽内核空间⾃顶向下可分为系统调⽤、内核(进程管理、内存管理、⽂件管理、中断等)以及平台架构相关代码。

1、Linux启动分析当我们打开PC的电源,BIOS开机⾃检,按BIOS中设置的启动设备(通常是硬盘)启动,接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux,Linux⾸先进⾏内核的引导,接下来执⾏init程序,init程序调⽤了rc.sysinit和rc等程序,rc.sysinit和rc当完成系统初始化和运⾏服务的任务后,返回init;init启动了mingetty后,打开了终端供⽤户登录系统,⽤户登录成功后进⼊了Shell,这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。

2、进程管理linux内核通过task_struct(进程描述符)结构体来管理进程,多个任务的task struct组成的链表,被称为task list(任务列表)。

(1)进程创建:在Linux系统中,所有的进程都是PID为1的init进程的后代。

内核在系统启动的最后阶段启动init进程。

该进程读取系统的初始化脚本(initscript)并执⾏其他的相关程序,最终完成系统启动的整个进程。

Linux提供两个函数去处理进程的创建和执⾏:fork()和exec()。

⾸先,fork()通过拷贝当前进程创建⼀个⼦进程。

⼦进程与⽗进程的区别仅仅在于PID(每个进程唯⼀),PPID(⽗进程的PID)和某些资源和统计量(例如挂起的信号)。

exec()函数负责读取可执⾏⽂件并将其载⼊地址空间开始运⾏。

(2)进程终⽌依靠do_exit()(在kernel/exit.c⽂件中)把与进程相关联的所有资源都被释放掉(假设进程是这些资源的唯⼀使⽤者)。

⾄此,与进程相关的所有资源都被释放掉了。

进程不可运⾏(实际上也没有地址空间让它运⾏)并处于TASK_ZOMBIE状态。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
首先输出16个文件的文件名,然后176—191行使用归并排序,设定两个指针,一个从指向0位置,一个指向15位置。分别向后,向前查找出第一个文件头名不是0X00或者0XE5的文件和第一个文件头文字是二者的文件名,如果向后的指针一直位于向前的指针前面,就进行二者的调换,在总的循环中,如果向后的指针超过了向前的指针,则停止循环。最后输出重新排序的文件名
int len ;
struct my_proc_data *mydatap = (struct my_proc_data *) data;
if(count>MYDATA_LEN)
len = MYDATA_LEN;
else
len = count; //闀垮害鏈€澶ф槸16
if(copy_from_user(mydatap->value,buffer,len)){ //鎶奲uffer(鐢ㄦ埛绌洪棿)涓殑鏁版嵁鍐欓亾mapdatap(鍐呮牳绌洪棿)鐨刣ata缁撴瀯涓幓
Linux内核分析实验报告
实验题目:文件系统实验
实验目的:linux文件系统使用虚拟文件系统VFS作为内核文件子系统。可以安装多种不同形式的文件系统在其中共存并协同工作。VFS对用户提供了统一的文件访问接口。本实验的要求是
(1)编写一个get_FAT_boot函数,通过系统调用或动态模块调用它可以提取和显示出FAT文件系统盘的引导扇区信息。这些信息的格式定义在内核文件<include/linux/msdos_fs.h>的fat_boot_sector结构体中。函数可通过系统调用或动态模块调用。
fine name is---------
fine name is------��^---
fine name is---------
fine name is---------
fine name is------ L�---
fine name is------��J��J��J��Jp�J---
fine name is------&---
目录入口=0
数据开始扇=16384
最大簇号=1021954
根开始扇=2
fs信息扇=1
----------------目录文件名:
------before change
file name is------KEJIAN v���<�<- -
file name is------Ƕ��ʽ~1- -
file name is------CHAPTE~1PPT - -
file name is------��^�{t�|- -
file name is------
T- -
file name is------- -
----------have such files
file name is------- -
----------have such files
file name is------- -
二:主要数据结构说明:
(1)超级块对象:
数据结构说明:一个已经安装的文件系统的安装点由超级块对象代表。
struct super_block {
...
const struct super_operations *s_op;
}
(2)索引i节点对象
数据结构说明:索引i节点对象包含了内核要操作的文件的全部控制信息,对应着打开文件的i节点表。
/*#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <asm/uaccess.h>
file name is------��^- -
----------have such files
file name is------- -
file name is------- -
file name is------ L�- -
file name is------��J��J��J��Jp�J- -
Function :缂栧啓鍒涘缓proc鏂囦欢绯荤粺鐨勬ā鍧?璇ョ▼搴忓垱寤哄湪/proc鐩綍涓?
:鍒涘缓mydir鐩綍,鍦╩ydir鐩綍涓嬪垱寤轰繚瀛樺綋鍓嶇殑绯荤粺鏃堕棿
jiffies鍊肩殑鏂囦欢myfile,
***************************************************************************/
硬件环境:内存1G以上
软件环境:Linux(Ubuntu)2-6
实验步骤:
一:实验原理:
以实验4为蓝本,在优盘中编译并加载模块,启动测试程序,查看/proc/mydir/myfile的文件内容。从优盘得到fat文件系统的内容存在msdos_sb_info结构中,然后得到msdos_sb_info结构相应的属性值,得到实验一的数据。实验二中,得到fat文件系统第一个扇区的十六个文件信息。然后按照文件名头文字的比较方法,应用归并排序的方法,将头文件是0X00和0XE5的文件调到前面,其他的文件调到后面
len+=sprintf(page,"%s%ld\n",mydatap->value,jiffies); //灏嗗瓧绗︿覆鏍煎紡鍖? //鍙互鐩存帴浣跨敤鍐呮牳鍙橀噺
return len;
}
//鍐欐枃浠秏yfile鐨勫啓椹卞姩鍑芥暟,鎶妋ydata鐨勬暟鍊煎啓鍒 Nhomakorabea枃浠朵腑
static int proc_write(struct file *file,const char *buffer,unsigned long count,void *data){ //file鐩存帴灏辨槸myfile?buffer鎸囧悜鐨勬槸鐢ㄦ埛绌洪棿鐨勪粈涔堟暟鎹紵
*/
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/sched.h>
#define MODULE_NAME "Myproc"
#define MYDATA_LEN 16384/2
//鏀剧敤鎴风┖闂翠紶鍏ョ殑鏁版嵁
struct my_proc_data{
char value[MYDATA_LEN];
};
struct my_proc_data mydata;
struct task_struct *task;
(2)编写一个get_FAT_dir函数,通过系统调用或动态模块调用它可以返回FAT文件系统的当
前目录表,从中找出和统计空闲的目录项(文件名以0X00打头的为从未使用过目录项,以0XE5打头的为已删除的目录项),将这些空闲的目录项集中调整到目录表的前部。这些信息的格式定义在内核文件<include/linux/msdos_fs.h>的msdos_dir_entry结构体中。
fine name is------Ƕ��ʽ~1---
fine name is------CHAPTE~1PPT ---
fine name is------��^�{t�|---
fine name is------
T---
fine name is---------
fine name is---------
}
//瑁呭叆妯″潡
int init_module(void)
{
example_dir = (struct proc_dir_entry * )proc_mkdir("mydir",0); //在/proc目录下建立
...
}
(4)文件对象
数据结构说明:文件对象表示已经打开的文件,它是直接连系用户应用程序的内核对象。
struct file {
...
struct file_operations *f_op;
...
}
三:函数说明:
系统函数:
container_of()
sb_bread()
自定义函数:
get_FAT_dir()函数:
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/fs_struct.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/moduleparam.h>
//#include <linux/msdos_fs_sb.h>
#include "fat.h"
int count;
static struct proc_dir_entry *example_dir;
static struct proc_dir_entry *date_file;
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