重庆大学计算机学院linux实验报告1

【重庆大学 Linux 实验报告】 本实验主要涵盖了两个核心知识点：Linux 内核编译以及使用 `fork()` 和 `clone()` 创建进程。我们详细探讨内核编译的步骤和原因。 **一、Linux 内核编译** 1. **为什么要重新编译内核？** Linux 内核持续更新以修复错误、增加新特性、提升性能和稳定性。用户可能需要自定义内核以适应特定硬件需求或利用新功能。 2. **编译内核的步骤** - 获取内核源码：通常通过下载最新的 Linux 内核源码包。 - 查看当前内核版本：使用 `uname -a` 命令。 - 获取 root 权限：使用 `sudo su`。 - 解压源代码：如 `xz -d <filename>.tar.xz` 后 `tar xvf <filename>.tar`。 - 清理旧配置：`make mrproper`（首次编译可略过）。 - 安装 ncurses：ncurses 是用于图形配置界面的库。 - 配置内核选项：`make menuconfig`，选择所需内核组件。 - 编译内核：`make`，可能需要较长时间。 - 编译和安装模块：`make modules_install`。 - 安装内核：`make install`。 - 更新启动配置：如 `mkinitramfs` 和 `update-initramfs`。 **二、创建进程：`fork()` 与 `clone()`** 1. **`fork()`** - `fork()` 是 Linux 中创建新进程的标准方法，它创建一个与父进程几乎完全一样的副本（子进程）。 - 父进程和子进程都会从 `fork()` 返回，父进程得到子进程的 PID，子进程得到 0。 - 可以通过返回值判断哪个是父进程，哪个是子进程，然后进行不同的操作。 2. **`clone()`** - `clone()` 函数提供了比 `fork()` 更细粒度的控制，可以指定哪些资源需要与父进程共享。 - `clone()` 可以实现线程的创建，因为它允许指定不复制某些进程上下文，如堆栈。 - 使用 `clone()` 时，需要指定标志参数，以决定哪些部分要复制，哪些部分要共享。 实验要求学生通过 `fork()` 和 `clone()` 创建进程，并显示子进程和父进程的 PID、进程名和状态。这有助于理解进程创建机制和它们之间的关系。 **总结** 本实验旨在让学生深入理解 Linux 内核的工作原理，掌握内核编译的全过程，以及如何利用系统调用创建和管理进程。通过实际操作，学生能够熟悉 Linux 系统的底层运作，增强解决问题的能力，为今后的系统编程和系统级开发打下坚实基础。同时，内核编译和进程管理也是 Linux 系统管理员必备的技能，对提升系统性能和优化资源分配至关重要。