计算机操作系统课设操作系统课程设计报告.pdf

【计算机操作系统课设】操作系统课程设计报告主要涵盖了两个实验，旨在让学生熟悉Linux操作系统的基本操作以及在Linux环境下进行多线程和图形编程。以下是详细的实验内容和相关知识点： **实验一：文件拷贝** 1. **实验目的**：通过编写C程序实现文件的拷贝功能，以掌握Linux系统调用`open`、`read`和`write`的使用。 2. **实验设计**：文件拷贝的核心算法是读取源文件的数据并写入目标文件。程序从源文件中每次读取256字节，如果实际读取的字节数等于256，则继续写入目标文件；否则，写入实际读取的字节数。此过程不断重复，直到源文件的所有内容都被读取并写入目标文件。 **知识点**： - `open()`：用于打开文件，返回一个文件描述符。 - `read()`：使用文件描述符从文件中读取数据。 - `write()`：使用文件描述符将数据写入文件。 - 文件操作在Linux中的系统调用机制。 - 文件I/O操作的错误处理和缓冲区管理。 **实验二：并发进程与图形编程** 1. **实验目的**：实现分窗口显示三个并发进程的运行结果，掌握Linux下的图形库（如Gtk/Qt）和多进程编程。 2. **实验设计**：主程序通过`fork()`创建三个子进程，每个子进程分别运行不同的窗口程序。一个主控程序负责启动窗口程序，而窗口程序则使用`execl()`替换自身为指定的可执行文件。此外，还涉及线程同步和进程间通信（IPC）。 **知识点**： - `fork()`：创建子进程，使得子进程继承父进程的大部分属性。 - `execl()`：替换当前进程的执行映像，开始执行新程序。 - `wait(NULL)`：等待子进程结束，回收资源。 - `QTimer`和`QLabel`在Qt中的使用，实现动态显示时间。 - 共享内存和信号灯作为进程间通信工具。 - `Semaphore`（信号量）的`P()`（获取）和`V()`（释放）操作，用于线程同步。 - 多进程编程，尤其是进程的创建、执行和终止。 - 使用`time()`函数获取系统时间。 - 线程的创建和同步，例如在主进程创建线程来显示子进程的计算结果。 **实验环境与工具**： - 硬件平台：VMware虚拟机，配置为2G内存，2个CPU核心，40G虚拟硬盘。 - 操作系统：64位Ubuntu 14.04.3，内核版本3.19.0-49-generic。 - 编译器：64位GCC 4.8.4。 - 文本编辑器：emacs 24.5.1。 - 图形界面开发环境：Qt 5.5.1 for Linux 64-bit。 **实验步骤**： 1. 对于实验一，研究系统调用，编写C程序，测试并确保文件拷贝功能的正确性。 2. 对于实验二，先编写三个窗口程序，包括一个显示图片的程序、一个动态显示时间的程序和一个涉及多进程交互的复杂程序。然后编写主控程序，调用这些窗口程序，并进行测试以验证并发进程的正确执行和窗口显示。 这两个实验旨在让学习者深入理解Linux操作系统的基础操作和编程环境，同时掌握多线程编程和图形界面开发的关键技术，为后续更复杂操作系统相关课程的学习奠定基础。