操作系统课程设计汇本报告.docx
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1、课程设计报告课程名称:操作系统原理院系:计算机科学与技术专业班级:CS140 _学号:U202114_姓名:_指导教师:_完成时间:2021年3月11日一(4) 设备驱动程序安装 make,调用Makefile编译设备驱动程序图 4.7make 图编译成功,生成mydev.ko文件sudo insmod mydev.ko挂载模块,再查看设备的主设备号: cat /proc/devices图4.8主设备号的图可见系统为mydev生成的主设备号为248 sudo /dev/mydev c 248 0mydev是设备文件的名字,“c”是指创立的是字符设备文件,248是主设备 号,()是从设备号。图4
2、.9生成设备文件图可见生成了正确的设备文件mydev(5) 测试驱动程序测试程序实现的是先从设备中读出里面初始的字符串U202114813,再把一个字符串写进去,然后再读出来,测试程序详见附件源码,测试实验结果如以下图:先运行命令执行程序:sudo ./test图4.10结果图可见翻开、读、写均正确。最后执行 sudo rmmod mydev来删除模块sudo rm /dev/mydev来删除设备文件4.4 实验四要求理解和分析/proc文件。4.4.1 实验要求了解/proc文件的特点和使用方法;监控系统状态,显示系统部件的使用状态; 用图形界面实现系统监控状态,包括CPU和内存利用率、所有
3、进程信息等可自己 补充、添加其他功能。4.4.2 实验设计及调试这个实验主要是对/proc文件的理解和对gtk的熟练运用。我用gtk里的笔记本 构件画了 3 个页面,分别 为 page one、page two、page threeopage one:显示CPU利用率计算和显示CPU直接用到的实验一第二个局部的显示CPU利用率局部,不同 的是这儿用到了笔记本控件,要把“page one”作为一个button加到notebook上, 还要把算出来的CPU利用率作为一个标签内容加到notebook上,即:GtkWidgct *button4 = gtk_labcl_ncw(Page one);la
4、bel 1 = gtk_label_new(Hbegin);/ 全局标签 gtk_notebook_append_page(GTK_NOTEBOOK(notebook), labcll, button4);/ 笔记 本容器、子控件、标题名然后创立一个线程去计算CPU利用率,然后实时更新显示出来。page two:显示所有进程信息用gtk来画这个界面的逻辑是:最大的逻辑控件是笔记本notebook,把一个hbox 添加到notebook里,再把显示所有进程信息的表clist添加到一个滚动窗口 scrolled_window里,再把这个scrollcd_vindov添加到hbox左边局部;hbox
5、右边局 部包括一个vbox,这个vbox _h面是一个frame来显示进程大致情况,下面是一个 button用来刷新进程。如以下图4.11:r 11 Hcvscrolled_windowclistKp,int *q,int 这些数字 次态、优先 中的总进程 )遍历时统 显.示出来,notebookclist t *r,int *s)函 文件夹的 级、占用巾 数、运行E 计出来的。 通过void rGtkWidget *burton2 = gtk_button_new_wichabel(刷新g_signal_connect_svapped (G_OBJECT (button2), clicked
6、,G_C/LLBACK (refresh), clist); 当button2上发生click事件时就调用refresh完成刷新。page three:显示一些根本的CPU信息这页就是简单的创立两个frame 1和血me2来显示CPU局部信息和操作系统的局部信息。frame 1 中:CPU 名称通过 char* get_cpu_name(char xbufl)函数获得,CPU 类型通 过 char* get_cpu_type(char *buf2)函数获得,CPU 主频通过 char* get_cpu_f(char *buf3) 函数获得,这3个信息都是从/proc/cpuinfo中读出来的,
7、其中涉及到一些简单的字 符串的判断等操作,在此不加赘述;framc2中:操作系统名称是通过char *gct_os_t)pc(char *bufl)函数获得的,操作 系统版本是通过char *get_os_version(char *buf2)函数获得的,它们都返回一个缓冲区 指针,用以在主函数main中显示。3个页面的详细代码见附件中源码。编译:gcc -o lab4 lab4.c pkg-config cflags libs gtk+-2.0 执行:./lab4实验结果如以下图4.12、4.13、4.14:图4.12第一个页面图图4.13第二个页面图图4.14第三个页面图5心得体会本次课程
8、设计,第一个题目第一问很简单,因为之前在实验中写过文件拷贝的 程序,所以很快就顺利实现了,要注意fopcn、fread、fwrite几个函数的用法,第二 问刚开场不知怎么做,主要是因为之前没接触过gtk这种画界面的环境,在网上查 阅相关资料后发现套路都是一样的,个人觉得把握住gtk中控件的概念,实现简单 的界面都还是比较简单的,除了 gtk,在CPU利用率的计算上还卡了一段时间,主 要是没弄清到底应该怎么计算,查了大量资料后找到一种比较简单的计算方法去实 现,结果也很准确;第二题和第三题是同一类型,都是需要对内核、系统调用、设 备驱动文件有很好的理解才能很快做出来,自己还掌握得不是很好,所以也
9、花了不 少的时间去查资料、实现要求的功能,但现在回过头来看收获很大,对课上所学的 局部内容有了更加深刻的理解,对linux系统调用和设备文件有了更深的认识;第四 题确实是花的时间最多的,因为不仅涉及到复杂的gtk运用,还包括对/proc文件的 理解,这两方面都是查了大量资料后才一点点完成的,时间花了,确实也有了成效, 看到自己画的界面和读出的进程、CPU信息,成就感瞬间爆棚,但这还远远不够, 相信以后学习工作中还会遇到更加困难的类似的问题,这次课设只是打下了个小小 的根底,任重道远!总之,这次课设受益匪浅。6 附录源码实验一:第一题:#include #dcfine buffer_size 1
10、000int main(int argc,char *argv)if(argc != 3) 输入3个参数printf(input error!n);return 0;charbuffbuffcr_sizc = 0; 缓冲区初始化为0int nrcad = 0;FILE *fp_read = NULL;FILE *fp_write = NULL;if(fp_read = fbpen(argv1,”rb”)= NULL)printf(cant open %s,arg-(l);return 1;if(fp_write = fbpen(argv2 ,Hwb) = NULL)printf(cant op
11、en %s,argr2);return 1;vhile(nrcad = frcad(l)uffsizeof(char),buffer_size,fp_rcad)0) /实际读到字符数 nrcad Rvritc(buff,sizcof(char),nrcad,fp_vritc);fclosc(fp_rcad);fclose(fp_vrite);return 0;第二题:/include #include #include GtkWidget*window;GtkWidget*label;void havctimcO int i;命(;计+)time_t titner = timefNUI J);
12、char sl000 = 0;sprintf(s,local time is %s”,ctimc(&timcr);格式化字符串写入 s/*sleep for a second*/sleep(1);gclk_thrcads_enter();gtk_label_set_text(G T K_L A B EL(label),s); gdk_threads_leave();void cpu_usagc() FILE *fp;char cpu5;char buff1000 = 0;char s1000 = 0;long int user,nice,sys,idle,iowait,irq,softirq;
13、long int sl,s2,idlcl,idlc2; float usage;vhile(l)fp = fopenf*/proc/stat,rn);if(fp = NULL)pcrrorffbpcn);exit(0);fgets(buff,sizeof(l)uff),fp);/从文件构造体指针中读取数据sscanffbuf%s%d%d%d%d%d%d%d”,cpu,&user,&nice,&sys,&idl&iowait,&irq,&softirq); si = uscr+nicc+sys+idlc+iowait+irq+softirq;idlel = idle;rcwind(m);slee
14、p ;/mcmsct(buff,0,sizeof(buff);/cpu0 = W;user = nice 二 sys = idle = iowait = irq = softirq 二 0;fget5(buff,sizeof(buff),fp); sscanf(buff,%s%d%d%d%d%d%d%d”,cpu,&user,&nice,&sys,&idle,&iovait,&irq,&scFtirq); s2 = user+nice+sys+idle+iowait+irq+softirq;idlc2 = idle;usage = (float)(s2 - si - (idle2-idlel)
15、/(s2 - s1)*100;sprintf(s;CPU 利用率为%f% H,usage);gd k_th read s_cn ter 0;gtkJabel_set_text(GTK_LABEL(label),s);gclk_thrcads_leave();fclose(fp);sleep(l);void add。int j = 1;int sum = 0;int suml = 0; for(;jl01;j+) suml = sum+j; chars1000 = 0;sprintf(s,%d + %d = %d,sum,j,suml); sleep(3);gdk_th read s_cn te
16、r 0;gtk_label_set_text(GTK_LABEL0abel) ,s);gclk_thrcads_lcave();sum = suml;int main(int argc,char *arg )int pid_l,pid_2,pid_3;if(pid_l = forkQ) = 0)gtk_init(&ar 穿,&argv);window = gtk_window_new(GTI_WIND(W_TOPLEVEL);gtk_wi ndov_sct_ti tlc(GTI_WI N DO W (window) /child 1 progress1);gtk_vi ndov_sct_pos
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