CS1903-U201914376-沈承磊-OS课设报告1

操作系统原理课程设计报告 实验一：Linux 下编程相关知识 1.1 实验目的 本次实验的主要目的是让学生熟悉Linux环境下的编程，掌握C语言的基本编程技能，并了解如何在Linux操作系统中编写、编译和运行程序。同时，通过实践增强对操作系统接口的理解，包括文件操作、进程管理以及内存管理等基础知识。 1.2 实验内容 实验内容涉及以下几个方面： - 使用文本编辑器（如vim）编写C程序。 - 使用GCC编译器进行编译和链接。 - 运行程序并处理输入输出。 - 理解并使用系统调用，如open(), read(), write(), fork(), waitpid()等。 - 掌握基本的错误处理和调试技巧。 1.3 实验设计 1.3.1 开发环境 实验中使用的是Linux操作系统，开发工具主要包括终端、文本编辑器和GCC编译器。学生需要设置好自己的开发环境，例如安装必要的开发工具包，熟悉命令行操作。 1.3.2 实验设计 实验设计围绕编写一个简单的Linux程序展开，可能包括读取文件、写入文件、创建子进程、进行进程间通信等。这要求学生理解和应用操作系统提供的API，实现特定的功能。 1.4 实验调试 1.4.1 实验步骤 调试过程中，学生需要按照以下步骤进行： - 编写源代码。 - 使用GCC编译源代码，解决可能出现的语法和链接错误。 - 运行程序，观察程序执行结果。 - 根据运行结果调整代码，进行迭代优化。 1.4.2 实验调试及心得 在这个阶段，学生会学习到如何阅读和理解编译错误信息，如何使用gdb进行调试，以及如何通过日志输出来定位问题。此外，还会分享在调试过程中遇到的问题和解决策略，总结经验教训。 附录：实验代码 这部分包含所有实验中编写的源代码，供参考和分析。 2. 实验二：系统调用相关知识 这部分实验旨在深入理解系统调用的工作原理，包括系统调用的分类、调用过程以及常见的系统调用函数。学生将学习如何直接使用系统调用来实现特定功能，如进程控制、文件操作和信号处理等。 2.1 实验目的 实验的目的是让学习者掌握系统调用的基本概念，学会在程序中直接调用内核服务。 2.2 实验内容 实验内容包括实现基于系统调用的简单程序，如创建和管理进程，同步和通信，以及文件操作等。 2.3 实验设计 2.3.1 开发环境 同实验一，使用Linux环境，配备相应的开发工具。 2.3.2 实验设计 设计实验时，将针对特定的系统调用，如fork()、execve()、waitpid()、pipe()、read()、write()等，编写对应的示例程序，以此加深对系统调用的理解。 通过这两个实验，学生不仅能巩固Linux编程的基础，还能进一步了解操作系统的工作原理，为后续深入学习操作系统原理打下坚实的基础。在完成实验报告的过程中，他们不仅锻炼了编程能力，也提升了问题解决和自我学习的能力。