操作系统课设报告-基于块的Linux驱动程序

课程设计报告共29页，内容详细 课程设计要求如下： 1.重新编译Linux内核 2.增加一个驱动程序（使用内存模拟设备），使用模块编译方式 3.动态加载和卸载新的驱动 4.通过程序或命令行使用该驱动 5.至少实现1MB数据的保存，并且可以读取 附赠加分功能：①在块设备上建立的文件系统进行文件的读写控制 ②在块设备上建立的文件系统里实现文件的合并 ③在块设备建立的文件系统里实现文件的清空与删除 ④在块设备建立的文件系统里实现本机文件的简单加密和解密 ⑤在块设备下使用RSA算法实现文件的加密与解密 【操作系统课程设计报告-基于块的Linux驱动程序】 在本次操作系统课程设计中，学生被要求完成一项关于基于块的Linux驱动程序的任务。这个任务旨在深入理解操作系统原理，特别是Linux内核的工作机制，以及如何编写和管理设备驱动。以下是设计的具体步骤和目标： 1. **重新编译Linux内核**：这一阶段涉及到对Linux内核源码的获取、理解和配置。学生需要下载特定版本的Linux内核源码（例如Linux-4.20.2），然后根据需求进行定制和编译。这一步骤有助于理解内核结构和配置选项。 2. **增加一个驱动程序（内存模拟设备）**：学生需要编写一个驱动程序，该程序模拟一个块设备，并利用模块编译方式进行编译。模块化编译允许驱动程序在运行时动态加载和卸载，增强了系统的灵活性。 3. **动态加载和卸载新的驱动**：使用`insmod`和`rmmod`命令，学生将实现驱动的动态加载和卸载，这展示了Linux内核模块管理的机制。 4. **通过程序或命令行使用驱动**：驱动编写完成后，学生应能通过程序接口或直接在命令行中使用它，例如通过`dd`命令进行数据读写，以至少保存和读取1MB的数据。 5. **附加功能**： - **文件系统操作**：在块设备上创建文件系统，实现文件的读写、合并、清空与删除，这涉及到了文件系统管理和I/O操作。 - **文件加密和解密**：为文件提供简单的加密和解密功能，这可能涉及到对加密算法的理解和应用，如AES。 - **RSA加密解密**：更高级的功能，是在块设备下利用RSA算法实现文件的加密与解密，这需要对公钥加密算法有深入的了解。 设计过程中，学生会使用虚拟机软件（如VMware Workstation Pro）和Linux发行版（如CentOS-7-x86_64-DVD-2009）。为了便于开发，学生还需要配置网络连接，如设置虚拟机的网络接口，确保能够访问外网以安装必要的开发工具和库，如使用`yum`命令安装GNOME桌面环境。 完成上述工作后，学生需提交一份详细的设计报告，包含分析、设计思路、详细设计流程以及可能出现的问题及解决方案。这份报告不仅展示了技术实现，还反映了学生对操作系统原理和实践的综合理解。通过这样的课程设计，学生可以掌握实际操作系统的开发技能，为未来从事相关领域的工作打下坚实基础。