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全文分为三个部分：

  1. Linux 常用操作
  2. 黑书的实验题
  3. 操作系统的笔记 / 王道习题

书籍参考：

  • 《操作系统概念/原书第10版》机械工业出版社
  • 《操作系统 王道2025》

编程环境：

  • Ubuntu 22.04 LTS
  • gcc 11.4.0

源码参考：

编程题

2.24

C++
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// FileCopy.cpp
#include <fcntl.h>  // open
#include <unistd.h> // read write
#include <string.h> // memset
#include <iostream> // std::cerr

int main(int argc, char *argv[]) {
    if(argc != 3){
        std::cerr << "请输入源文件和目标文件的名称" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 以只读的方式打开
    int fd1 = open(argv[1], O_RDONLY);
    if(fd1 == -1){
        std::cerr << "打开源文件失败" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 以只写的方式打开，如果不存在则创建，如果存在则清空，权限为 666
    int fd2 = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
    if(fd2 == -1){
        std::cerr << "打开目标文件失败" << std::endl;
        return 1;
    }

    char buffer[64];
    while(true){
        memset(buffer, '\0', sizeof buffer);
        int len = read(fd1, buffer, sizeof buffer);

        if(len == -1){
            std::cerr << "读取文件失败" << std::endl;
            return 1;
        }

        if(len == 0) break;

        if(write(fd2, buffer, len) == -1){
            std::cerr << "写入文件失败" << std::endl;
            return 1;
        }
    };

    return 0;
}
  • 可以通过 man open，man read 等命令查看函数的使用方法

运行：

  1. 编译源文件 g++ FileCopy.cpp -o FileCopy
  2. 运行 ./FileCopy FileCopy.cpp FileCopy.cpp.bak
  3. 查看文件 cat FileCopy.cpp.bak
    • 与 FileCopy.cpp 一致
  4. 使用系统调用跟踪工具 strace ./FileCopy FileCopy.cpp FileCopy.cpp.bak
    • 可以看到系统调用的详细信息


编程项目

2.17

加载与卸载内核模块

进入 ch2 目录

我将 simple.c 中的 printk 的输出分别改为 内核加载，内核卸载，以便区分

  1. 编译 make

    • 生成 simple.ko 内核模块

  2. 加载内核模块 sudo insmod simple.ko

    • 查看内核模块 lsmod
    • 可以看到 simple 模块

  3. 查看内核日志缓冲区 sudo dmesg

    • 可以看到 内核加载
    • 删除内核日志缓冲区 sudo dmesg -c

  4. 卸载内核模块 sudo rmmod simple

    • 查看内核模块 lsmod
    • 无 simple 模块

  5. 查看内核日志缓冲区 dmesg

    • 可以看到 内核卸载


输出内核模块从加载到卸载的时间

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// simple.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

#include <linux/jiffies.h>
unsigned long cnt=0;

/* This function is called when the module is loaded. */
static int simple_init(void)
{
       cnt = jiffies;
       printk(KERN_INFO "加载内核:%lu %d\n", cnt, HZ);
       return 0;
}

/* This function is called when the module is removed. */
static void simple_exit(void) {
        cnt = (jiffies-cnt)/HZ;
        printk(KERN_INFO "卸载内核:%lu\n", cnt);
}

/* Macros for registering module entry and exit points. */
module_init( simple_init );
module_exit( simple_exit );

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Simple Module");
MODULE_AUTHOR("SGG");


2.17 - 1


2.17 - 2