linux键盘监控程序实验指南1

【Linux键盘监控程序实验】 本实验旨在通过编写Linux下的键盘监控程序，实现在Ubuntu操作系统中监控键盘输入并将结果记录到文件的功能。实验的核心是利用Linux的输入子系统，这是一个内核层面的机制，用于管理各种输入设备，包括键盘、鼠标等。 **实验环境** 操作系统：Ubuntu 16.04 软件工具：GCC **实验原理** 1. **Linux 输入子系统**：分为事件处理层、核心层和设备驱动层。设备驱动层负责硬件寄存器的读写和输入事件的转换；核心层为驱动层和事件处理层提供接口；事件处理层为用户空间应用程序提供统一的设备访问接口。这个设计使得驱动层只需关注硬件操作，而事件处理则由事件处理层负责。 2. **事件流程**：当一个输入事件（如键盘按下）发生时，它通过驱动层 -> 核心层 -> 事件处理层 -> 用户空间的顺序传递。用户可以通过打开`/dev/input`目录下的设备文件与输入设备交互。例如，`/dev/input/mice`对应鼠标事件的处理。 3. **设备信息查看**：可以使用`cat /proc/bus/input/devices`命令查看当前已注册的输入设备。`event0`, `event1`, ... 代表不同的外设。`/usr/include/linux/input.h`包含了事件结构体、API和按键编码等定义。 **实验要求** 1. 理解键盘监控的原理和目标。 2. 认真严谨地进行实验，记录数据并进行分析。 3. 完成实验报告，内容清晰，可适当添加图表。 **实验内容和步骤** 1. **C语言实现键盘记录器** - 使用头文件`<fcntl.h>`、`<stdio.h>`、`<stdlib.h>`、`<unistd.h>`、`<linux/input.h>`。 - 创建并打开文件`1.txt`以记录按键信息。 - 打开`/dev/input/event1`，使用`O_RDONLY`只读模式。 - 使用`read()`读取设备文件，获取`struct input_event`结构体信息，其中`code`字段是扫描码。 - 分别检查`EV_KEY`类型的按键事件，判断Caps Lock和Shift键的状态，根据按键状态更新变量`icaps_pressed`和`ishift_pressed`。 - 将按键信息写入`1.txt`。 通过这个实验，你不仅可以了解Linux输入子系统的工作原理，还能掌握编写简单的系统级程序的技巧，包括与设备交互、处理输入事件等。这对于深入理解操作系统内部机制以及开发相关应用非常有帮助。