【操作系统课程设计实验：编译Linux内核】
本次实验旨在让学生深入理解Linux系统的运作机制，通过实际操作编译内核来熟悉Linux环境。实验的主要任务包括编译Linux内核和修改引导菜单配置，以增强对操作系统核心功能和系统管理的理解。
### 实验环境
实验在以下软硬件环境下进行：
- **软件环境**：Ubuntu 18.04.3 LTS，这是一个长期支持版本的Linux发行版，提供稳定的操作系统平台。
- **硬件环境**：Intel® Core™ i5-7200U CPU @ 2.50GHz × 4，这是一款双核四线程的处理器，适用于日常计算任务和轻度的多任务处理。
### 实验步骤
1. **安装Ubuntu 18.04.3**：首先，需要下载Ubuntu 18.04.3的ISO镜像，并使用工具将其刻录到U盘，然后通过U盘引导安装到计算机上。
2. **下载Linux内核**：从官方仓库或镜像站点获取Linux内核源代码，例如内核版本5.3.11，将其保存在`Download`文件夹。
3. **解压与编译**：解压下载的内核文件，进入解压后的目录（如`Linux-5.3.11`），运行`make menuconfig`配置内核选项，根据需求选择要编译的功能。退出配置后，执行`make -j4`进行编译，`-j4`参数表示使用4个CPU核心并发编译，以加快编译速度。
4. **安装内核**：编译完成后，执行`sudo make modules_install`安装模块，接着运行`sudo make install`安装内核。
5. **更新系统信息**：运行`sudo update-initramfs -c -k 5.3.11`，更新初始化映像以包含新内核。
6. **修改GRUB引导菜单**：编辑GRUB配置文件（通常为`/etc/default/grub`），添加个人标识（学号和姓名），然后运行`sudo update-grub`更新引导菜单。
7. **重启验证**：重启电脑，确认新的引导菜单显示了个人标识，表明内核编译和引导配置成功。
### 实验挑战与解决
实验过程中，学生可能会遇到的问题包括：
- **内核版本过旧**：在编译过程中可能遇到缺失文件的问题，这可能是因为尝试编译的内核版本与当前系统不兼容。解决办法是下载并使用与系统兼容的最新内核源代码。
- **内存不足**：在执行`make install`时，如果系统内存不足，编译过程可能会失败。在这种情况下，可以尝试增加虚拟机的内存分配或者在物理机上进行实验，或者清理不必要的后台进程以释放内存。
### 实验收获
通过此次实验，学生不仅学会了如何在Ubuntu上编译Linux内核，还掌握了基本的系统管理技巧，如安装和配置双系统。此外，学生体验到了解决问题的过程，了解了如何利用互联网资源解决技术问题。这不仅是对技术技能的提升，也是对问题解决能力和自学能力的锻炼。在实践中学习，加深了对Linux内核工作原理的理解，为将来更深入的系统级编程和优化打下了基础。
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