北京邮电大学操作系统综合课程设计
精品范文模板 可修改删除撰写人：_日 期：_北京邮电大学课程设计报告目 录实验一 Linux启动优化4一 实验目的4二 实验内容与步骤41内核态启动优化42 用户态启动优化43 测试系统总的启动时间4三 实验原理4四 实验结果及分析41 内核态启动优化42开机画面81） 开机画面字符隐藏技术82） 开机画面调出83）内核态开机画面更改94）开机用户态界面更改11五 实验总结11实验二Linux系统内核/系统配置小型化12一 实验目的12二 实验内容12三 实验设计原理12四 实验步骤12Code maturity level options（代码成熟度选项）13Processor type and features（处理器类型和特色）14Loadable module support（可加载模块支持） （1）、Enable loadable module support (CONFIG_MODULES) Y/n/? 选择内核是否支持加载模块。15General setup（一般设置）16Plug and Play configuration（即插即用设备支持）17Block devices（块设备）18Networking options（网络选项）18SCSI support（SCSI支持）19Network device support（网络设备支持）19Character devices（字符设备）20Filesystems（文件系统）21Console drivers（控制台驱动）22ATA/IDE/MFM/RLL support23Sound（声音）23五实验结果及分析23六 实验总结25实验三 ARM/ucLinux-SkyEye的安装、配置与集成26一 实验目的26二 实验环境26三 实验内容与步骤261 将下载的4个数据包安装并进入目录home/buptlynn/env262 安装skyeye283 安装arm-elf-tools 交叉编译器 (用于编译ucLinuxSkyEye)324.安装uclinux325.配置386.运行397测试418运行五条常用指令42四 实验总结43实验四ARM/ucLinux-SkyEye下BusyBox集成Shell小型化44一 实验目的44二 实验环境44三 实验内容与步骤44四 实验总结48实验五 Linux 环境下的Ramdisk技术及其实验49一 实验目的49二 实验环境49三 实验内容与步骤49四 实验总结55五 问题和解决方法55六 附录55实验六 Linux 环境下嵌入式数据库mSQL的集成57一 实验目的57二 实验环境57三 实验内容与步骤57四 实验总结62五 问题和解决方法62六 附录63实验一 Linux启动优化一 实验目的Linux 系统从启动到登录 shell 界面需要花费较长时间,在普通微机上的启动过程需要十几秒或更长。如果要启动 X 界面,那花费的时间就更多了。启动时间过长对嵌入式系统而言,如信息家电产品(机顶盒),是无法接受的。Linux 系统的启动由内核态下的启动和用户态下的启动组成。利用本实验中采取的多种方法,可以简化 Linux 系统启动过程,提高 Linux 系统启动速度,适应嵌入式系统快速启动和实时应用的需要。二 实验内容与步骤实验系统：Red Hat Enterprise Linux 9(VMware 9.0 模拟/Linux 内核为 2.4.20-8)1内核态启动优化1） 测量几个较大代码模块的启动时间2） 更改 MAX_HWIFS ，减小检测IDE过程的启动时间2 用户态启动优化1） 开机画面字符隐藏技术2） 开机画面隐藏/调出3） 开机画面更换3 测试系统总的启动时间三 实验原理根据 Linux 源代码，从根本上分析 Linux 启动原理四 实验结果及分析1 内核态启动优化在 Redhat 9 中， 安装内核开发包， 能得到 Linux 源代码。 位于/usr/src/linux-2.4目录下。修改linux/init/main.c，在所有的需要检测的代码段添加条件编译TIME_TEST常量。测试的代码段包括console_init(), vfs_caches_init,和pci_init()等。改动完成之后，编译内核1， 清除源码树:make mrproper2， 生成现有.config文件:make oldconfig3， 配置内核:make menuconfig4， 生成依赖关系:make dep5， 编译内核:make bzImage6， 编译模块:make modules7， 安装模块:make modules_install8， 安装内核:make install9， 重起：init 6重启系统之后，选择做好的系统,应为上面2.4.20-8custom那个。启动结束之后，用dmesg| grep “second”得到所有设定的打印位置的记录5处较长代码模块的时间打印如下：通过时间检测，我们发现了最耗时间的是_initcall_ide_init这个函数，如下图所示。花很多时间在ide接口检测上,代码如下，既然知道检测时间比较长，所以，改变后的ide数量 为3时间改变尺度对比2开机画面1） 开机画面字符隐藏技术在/etc/grub.conf 中，在 kernel 一行后添加 console=/dev/tty2 CONSOLE=/dev/ty2 后，重启即能隐藏内核态的输出信息。通过ALT+F2就可以调出内核态的输出信息。隐藏之后的开机界面Alt+F2（切换到tty2终端）可以调出打印信息2） 开机画面调出默认情况下，开机画面是系统内核态打印输出（如上图），调出小企鹅通过在系统的启动参数后面加vga=0x301可以吧小企鹅调出来.3）内核态开机画面更改改变/drivers/video/fbcon.c中宏定义的logo大小最终内核态开机界面为4）开机用户态界面更改五 实验总结通过学习内核源码，充分体验了内核的代码量， 分析了内核的代码，很受震撼，同时也学到了不少东西.实验二Linux系统内核/系统配置小型化一 实验目的1个Linux系统发行版本可多达上百兆，功能众多，支持众多硬件设施。但在一个实际Linux应用系统中，并非用到Linux系统发行版本所提供的全部功能。所以，可以针对实际计算机系统的硬件配置及其应用需求，对Linux系统内核/系统进行合理的选择和裁减，得到一个更接近实际需要的、无冗余、启动和运行更为高效的Linux系统。 例如，嵌入式系统存储容量有限、支持的硬件外设类型也有限，因此可通过内核/系统配置与裁减，选择嵌入式应用系统所必需的一些内核/系统功能（如设备驱动程序）进行配置。由此得到一个满足系统功能、体积更小的、可放入嵌入式系统的容量较小Flash中的Linux系统内核。 本实验要求学生针对PC机上的Linux系统发行版本，利用make menuconfig方法，在对硬件深入了解的基础上，选择相应的设备驱动程序和与主机CPU相关的Linux部分，进行Linux系统内核/系统配置，掌握Linux系统内核/系统的配置方法。二 实验内容利用makemenuconfig方法,将不必要的内核功能去掉,只留下最基本的一些功能模块,如CPU为i586、IDE 设备驱动、TCP/IP协议栈、ne2000网卡驱动、Minix文件系统等,完成内核配置工作。比较配置前后Linux内核/系统的体积大小、功能差异,指明配置过程中各配置选项的作用三 实验设计原理根据make menuconfig中的菜单项配置Linux内核四 实验步骤开始时使用make bzImage命令查看内核大小使用make menuconfig配置内核，为了最小化内核，我们将一些不必要的功能都去掉。各功能简介：Code maturity level options（代码成熟度选项） Prompt for development and/or incomplete code/drivers (CONFIG_EXPERIMENTAL) N/y/? 如果用户想要使用还处于测试阶段的代码或驱动，可以选择“y”。如果想编译出一个稳定的内核，则要选择“n”。 这里我们选择n，使用稳定成熟的代码。 Processor type and features（处理器类型和特色） （1）、Processor family (386, 486/Cx486, 586/K5/5x86/6x86, Pentium/K6/TSC, PPro/6x86MX) PPro/6x86MX 选择处理器类型，缺省为Ppro/6x86MX。 这里我们选择386。（2）、Maximum Physical Memory (4GB, 16GB)内核支持的最大内存数，缺省为4G。 （3）、Math emulation (CONFIG_MATH_EMULATION) N/y/? 协处理器仿真，缺省为不仿真。 不选。（4）、MTRR (Memory Type Range Register) support (CONFIG_MTRR) N/y/? 选择该选项，系统将生成/proc/mtrr文件对MTRR进行管理，供X server使用。 不选。（5）、Symmetric multi-processing support (CONFIG_SMP) Y/n/? 选择内核将支持对称多处理器。最小化系统中，使用的是 的处理器，最大内存 。只选择（1）（2）两厢，其他高级特性不选择。Loadable module support（可加载模块支持）（1）、Enable loadable module support (CONFIG_MODULES) Y/n/? 选择内核是否支持加载模块。 （2）、Kernel module loader (CONFIG_KMOD) N/y/? 内核将自动加载那些可加载模块，否则需要用户手工加载。 为了简化系统，在这个实验里不选择可加载内核模块的支持，选择N.General setup（一般设置） （1）、Networking support (CONFIG_NET) Y/n/? 该选项设置是否在内核中提供网络支持。 （2）、PCI support (CONFIG_PCI) Y/n/? 该选项设置是否在内核中提供PCI支持。 （3）、PCI access mode (BIOS, Direct, Any) Any 该选项设置Linux探测PCI设备的方式。选择“BIOS”，Linux将使用BIOS；
