3
《操作系统》实验指导书
实验学时：16
适用专业：计算机科学与技术，软件技术
操作系统上机实验
一、实验目的
主要目的是配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，有助于对操作系统的理解，同时加强学生对系统设计、程序编写、代码调试、软件开发过程基本技能的掌握。
上机作业应作到：覆盖讲授的所有原理内容，使得学生通过上机实践对原理有更深的理解；每一道上机作业，都要求学生必须完成一个完整的、可运行的小型软件，籍此提升基本的软件开发技能。
二、实验要求
（1）上机实验之前，学生应当为每次上机的内容作好充分准备。对每次上机需要完成的题目进行认真的分析，选择合适的算法，列出实验具体步骤，写出符合题目要求的程序清单，准备出调试程序使用的数据，以便提高上机实验的效率。
（2）按照实验目的和实验内容以及思考题的要求进行上机操作。录入程序，编译调试，反复修改，直到使用要求的算法，使程序正常运行，得出正确的输出结果为止。
（3）上机作业要求提交原始代码、设计文档和可运行程序。以完整的作业包的形式提交。实验报告应当包括：实验题目，程序清单，运行结果，所选取的算法及其优缺点以及通过上机取得了哪些经验。程序清单要求格式规范，注意加注释（包含关键
字、方法、变量等），在每个模块前加注释，注释不得少于20%
三、实验内容
上机实验包括：操作系统使用、SHELL编程、进程管理、进程调度、死锁处理、存储管理、文件系统几个部分。
实验1： SHELL编程
实验目的
熟悉linux常用命令，为以后的实验打下良好基础；
熟悉vi编辑器的使用；
了解Shell程序的语法规则，能编写简单的Shell程序。
实验内容
1、使用常用的Linux命令，主要包括如下命令：
date, mail, write, man, ls, cat, mv, grep, tail, head, cp, wc, pwd, who等；
2、使用vi编辑器编辑文件，熟悉vi编辑器的各种操作模式和常用命令。
3、使用vi编辑器编写一段Shell程序，取名为mycal，实现与Linux中cal命令类
似的功能，当输入：
$mycal [月份名] 年时，屏幕输出指定的年月的月历。例如：
$mycal October 2009
屏幕输出2009年10月的月历。
注：参数可以是英文或者是数字。
实验2：观察Linux的行为
实验目的
了解Linux proc文件系统；
加深对Linux系统的理解；
增强Linux系统管理知识。
实验内容
在Linux中，proc文件系统提供了一套在用户态检查内核状态和系统特征的机制。proc文件系统将进程的地址空间、系统的硬件信息、系统相关机制（中断、I/O）等内容全部设置为虚拟的Linux文件，为访问系统内核数据的操作提供接口。
1、以root登录系统，并进入/proc目录，键入ls命令，查看/proc下的内容，同时
查看每个文件的读写权限。
2、根据/proc下的信息，回答：CPU的类型和型号、当前Linux版本、从启动到当
前时刻所经过的时间、当前内存状态。
实验3：进程管理
实验目的
掌握进程的概念，深入理解进程的含义。认识并理解并发环境中进程执行的实质问题，了解构成并发机制的进程创建过程；
了解在进程创建后通过对进程控制的系统调用，可实现对进程的有效控制。掌握在进程执行中对进程进行睡眠、同步、撤消等控制方法；
分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法。
实验内容
1、创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死运行进程。
2、采用写者优先重写P94的读者-写者问题，并通过一个读写序列，将算法与读者优先算法进行比较。
3、P98的53题的上机作业。
实验 4：进程间通信（IPC）
实验目的
了解IPC通信中的信号、管道、消息、共享存储区的通信原理和基本技术
掌握linux环境中构造这些通信机制的方法和步骤；
熟悉在实现通信中使用的系统调用和编程方式，以及这类程序的调试和技巧。
实验内容
选做其中三个，须在实验报告和源代码中说明所做的是哪几个
1、编写一个多进程使用信号通信的程序；
2、建立一个父子进程通信管道进行通信和程序；
3、构建客户进程和服务进程使用消息进行通信的机制；
4、用共享存储区方式实现多个进程的通信。
实验5：死锁处理
实验目的
深入理解死锁的概念；
了解死锁检测的基本方法。
实验内容
1、检测：实现每种类型一个资源、每种类型多个资源的死锁检测程序。假定某系统有n类资源，当①每种类型一个资源、②每种类型k个资源时，分别读入m个进程的资源总需求，以及各个进程现占有的资源情况, 生成系统可用资源向量，判断此状况下系统是否安全，如安全打印出安全序列。当发生死锁时，检测出死锁。
2、P261的第31、32、33题的上机作业。
实验6：存储管理
实验目的
深入理解内存管理的概念和方法；
加深对页面转换算法的理解。
实验内容
1、P141-142的第41、42题的上机作业。
实验7：文件系统
实验目的
加深对linux文件系统的理解。
实验内容
实现一个“difftree”命令，其功能是比较两个目录下的文件结构和文件信息。当在命令行方式下执行“difftree
本实验是对单个文件比较的扩展，设计中需要考虑目录操作。
《操作系统原理》实验指导书 班级：_______________ 学号：_______________ 姓名：_______________ 山东建筑大学管理工程学院 信息管理与信息系统教研室
目录 引言 (1) 实验题目一 (2) 实验题目二 (4) 实验题目三 (6) 实验题目四 (8) 实验题目五 (10) 实验题目六 (12)
引言 操作系统是信息管理与信息系统专业一门重要的专业理论课程，了解和掌握操作系统的基本概念、功能和实现原理，对认识整个计算机系统的工作原理十分重要。 操作系统实验是操作系统课程的一个重要组成部分，通过试验环节的锻炼使同学们不仅能够对以前的所学过的基础知识加以巩固，同时能够通过上机实验，对操作系统的抽象理论知识加以理解，最终达到融会贯通的目的，因此，实验环节是同学们理解、掌握操作系统基本理论的一个重要环节。 本实验指导书，根据教材中的重点内容设定了相应的实验题目，由于实验课程的学时有限，我们规定了必做题目和选做题目，其中必做题目必须在规定的上机学时中完成，必须有相应的预习报告和实验报告。选做题目是针对有能力或感兴趣的同学利用课余时间或上机学时的剩余时间完成。
实验题目一：模拟进程创建、终止、阻塞、唤醒原语 一、题目类型：必做题目。 二、实验目的：通过设计并调试创建、终止、阻塞、唤醒原语功能，有助于对操作系统中进 程控制功能的理解，掌握操作系统模块的设计方法和工作原理。 三、实验环境： 1、硬件：PC 机及其兼容机。 2、软件：Windows OS ，Turbo C 或C++、VC++、https://www.doczj.com/doc/0412127185.html, 、Java 等。 四、实验内容： 1、设计创建、终止、阻塞、唤醒原语功能函数。 2、设计主函数，采用菜单结构（参见后面给出的流程图）。 3、设计“显示队列”函数，目的能将就绪、阻塞队列中的进程信息显示在屏幕上，以供 随时查看各队列中进程的变化情况。 五、实验要求： 1、进程PCB 中应包含以下内容： 2、系统总体结构： 其中： 进程名用P1,P2标识。 优先级及运行时间：为实验题目二做准备。 状态为：就绪、运行、阻塞，三种基本状态。 指针：指向下一个PCB 。
操作系统实验报告 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
实验二进程调度1．目的和要求 通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。 2．实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章，掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞)，且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下： 1）输出系统中进程的调度次序； 2）计算CPU利用率。 3．实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4设计思想： （1）程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下：
structPCB_type { intpid;//进程名 intstate;//进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 intcpu_time;//运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数） } 用PCB来模拟进程； （2）设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中；将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下： structQueueNode{ structPCB_typePCB; StructQueueNode*next; } 并设全程量： structQueueNode*ready_head=NULL,//ready队列队首指针 *ready_tail=NULL,//ready队列队尾指 针
#include 实验前准备工作：Linux的安装 一. 实验目的 1．掌握Red Hat Linux操作系统的安装步骤。 2．掌握启动、关闭操作系统的方法。 二．实验准备 Red Hat Linux操作系统既可以单独安装在一个计算机系统中；也可以与其它操作系统如windows操作系统一起安装在一个计算机系统中，但注意在安装时要先装windows操作系统，再装Linux；或者利用主机的资源(如CPU、内存、硬盘)，模拟出的一台新计算机。然后在虚拟机中安装windows、Linux等系统，使用虚拟机对主机的要求比较高，建议内存512MB以上。 1．硬盘分区 理解硬盘、分区的名称： ?IDE硬盘名称: /dev/hda, /dev/hdb …… ?SCSI硬盘名称：/dev/sda, /dev/sdb …… 分区名称：/dev/hda1, /dev/hda2 …… 一个硬盘最多分4个主分区和扩展分区，扩展分区最多只能建1个，扩展分区不能直接放数据，还必须建立逻辑分区才能使用。 安装Red Hat Linux至少需要两个硬盘分区：一个或多个―Linux native‖类型的分区，一个―Linux swap‖类型的分区。即使将Linux安装在一个专门的硬盘上，或者一台不安装其他操作系统的计算机上，仍然需要为其创建分区。在安装过程中，会提示用户为Red Hat Linux 创建分区，必须保证有足够的硬盘空间来创建分区。推荐以下分区配置： （1）一个根分区 （2）一个交换分区 （3）一个/usr分区 （4）一个/home分区。 2. 安装类型 Red Hat Linux提供了三种类型的安装： （1）客户机类型安装（workstation） （2）服务器类型安装（server system） （3）自定义类型的安装（custom system） 三．实验内容 请在虚拟机中安装Linux。 1. 安装虚拟机软件 常用的虚拟机软件有Vmware和VPC，如果主机性能较好，还能同时虚拟出多台虚拟机；一台虚拟机对应主机上的一个目录，删除该目录就删除了虚拟机；该目录拷到其它电脑 操作系统实验指导 操作系统是计算机的最重要的系统软件，它在计算机中具有核心地位，其作用是对计算机系统资源进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造灵活而又方便的使用环境。一个精心设计的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分地发挥系统中各种资源的使用效率，提高系统工作的可靠性。 操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门主要专业课程，它涉及计算机系统中各种软、硬资源管理的实现原理与方法，内容非常丰富，综合性非常强，并且还具有很强的实践性。只有把理论与实践紧密地结合起来，才能取得较好地学习效果。 培养计算机专业学生的系统程序设计能力，也是本课程的重要环节。系统程序要求结构清晰、合理、可读性好，有准确而简明的注释。通过实验可以培养学生正规系统程序设计能力。 本实验包括下列六个方面： 实验一几种操作系统的界面 实验二进程调度 实验三存储器管理 实验四存储器管理 实验五磁盘驱动调度 实验六文件管理系统 上述每个实验约需要10个学时。可根据实际情况选用。最好学生自己独立完成，如有困难，可参考一些示例，弄清每个实验的思想和实现方法，上机调试通过，不能完全照搬示例。 实验一几种操作系统的界面 1、目的与要求 目的：通过本实验，学生应熟悉1~2种操作系统的界面。在熟练使用的基础上，能了解各种命令和调用在系统中的大致工作过程，也就是通过操作系统的外部特性，逐步深入到操作系统的内在实质内容中去。 要求：能熟练地在1~2种操作系统环境下工作。学会使用各种命令，熟悉系统提供的各种功能。主动而有效地使用计算机。 熟悉系统实用程序的调用方法和各种系统调用模块的功能和用法。 2、示例 用1~2种操作系统提供的各种手段，建立、修改、编辑、编译和运行程序，最后撤消一个简单程序。要尽可能多地使用系统提供的各种命令和功能。 操作系统可为如下两种序列： (1)Windows 98或Windows 2000或Windows XP。 (2)Linux或Unix。 下面简要介绍一下Unix操作系统。 Unix是一个分时操作系统，面向用户的界面shell是一种命令程序设计语言，这种语言向用户提供了从低到高，从简单到复杂的三个层次的使用方式。它们是简单命令、组合命令和shell过程。 简单命令：Unix命令一律使用小写字母。 例如：ls -l 显示文件目录(长格式) rm 删除一个文件 cat 合并和传送文件、 cp 复制文件 mv 文件改名 cc 编译C语言源程序 组合命令：shell简单命令可以用管道算符|组合构成功能更强的命令。 华东交通大学 软件学院 操作系统实验报告 专业: 计算机科学与技术 姓名: 林庆达 学号: 3103005138 2005-6 试验一进程调度 一、实验目的: 编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 二、实验内容：以两种典型算法为例说明实现的算法 (一)、最高优先数优先的调度算法 1、实验原理 进程调度算法：采用最高优先数优先 的调度算法（即把处理机分配给优先数最 高的进程）和先来先服务算法。 每个进程有一个进程控制块（PCB） 表示。进程控制块可以包含如下信息：进 程名、优先数、到达时间、需要运行时间、 已用CPU时间、进程状态等等。 进程的优先数及需要的运行时间可以 事先人为地指定（也可以由随机数产生）。 进程的到达时间为进程输入的时间。 进程的运行时间以时间片为单位进 行计算。 每个进程的状态可以是就绪W （Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish） 三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一 个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占 用CPU时间已达到所需要的运行时间， 则撤消该进程，如果运行一个时间片后进 程的已占用CPU时间还未达所需要的运 行时间，也就是进程还需要继续运行，此 时应将进程的优先数减1（即降低一级）， 然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运 行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB， 以便进行检查。 重复以上过程，直到所有进程都完成为止。 2、源代码： #include "stdio.h" #include 操作系统实验六磁盘调度算法正确C代码 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 《操作系统》实验报告 【实验题目】：磁盘调度算法 【实验目的】 通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，SCAN和循环SCAN算法的实现方法。【实验内容】 问题描述： 设计程序模拟先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，SCAN和循环SCAN算法的工作过程。假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列，给定开始磁道号m和磁头移动的方向（正向或者反向），分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列，给出每一次访问的磁头移动距离，计算每种算法的平均寻道长度。 程序要求如下： 1）利用先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，SCAN和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。 2）模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离。 3）输入：磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN。 4）输出：每种算法的平均寻道长度。 实验要求： 1) 上机前认真复习磁盘调度算法，熟悉FCFS，SSTF，SCAN和循环SCAN算法的过程； 2) 上机时独立编程、调试程序； 3) 根据具体实验要求，完成好实验报告（包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行结果截图）。 实验代码： #include 3 《操作系统》实验指导书 实验学时：16 适用专业：计算机科学与技术，软件技术 操作系统上机实验 一、实验目的 主要目的是配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，有助于对操作系统的理解，同时加强学生对系统设计、程序编写、代码调试、软件开发过程基本技能的掌握。 上机作业应作到：覆盖讲授的所有原理内容，使得学生通过上机实践对原理有更深的理解；每一道上机作业，都要求学生必须完成一个完整的、可运行的小型软件，籍此提升基本的软件开发技能。 二、实验要求 （1）上机实验之前，学生应当为每次上机的内容作好充分准备。对每次上机需要完成的题目进行认真的分析，选择合适的算法，列出实验具体步骤，写出符合题目要求的程序清单，准备出调试程序使用的数据，以便提高上机实验的效率。 （2）按照实验目的和实验内容以及思考题的要求进行上机操作。录入程序，编译调试，反复修改，直到使用要求的算法，使程序正常运行，得出正确的输出结果为止。 （3）上机作业要求提交原始代码、设计文档和可运行程序。以完整的作业包的形式提交。实验报告应当包括：实验题目，程序清单，运行结果，所选取的算法及其优缺点以及通过上机取得了哪些经验。程序清单要求格式规范，注意加注释（包含关键 字、方法、变量等），在每个模块前加注释，注释不得少于20% 三、实验内容 上机实验包括：操作系统使用、SHELL编程、进程管理、进程调度、死锁处理、存储管理、文件系统几个部分。 实验1： SHELL编程 实验目的 熟悉linux常用命令，为以后的实验打下良好基础； 熟悉vi编辑器的使用； 了解Shell程序的语法规则，能编写简单的Shell程序。 实验内容 1、使用常用的Linux命令，主要包括如下命令： date, mail, write, man, ls, cat, mv, grep, tail, head, cp, wc, pwd, who等； 2、使用vi编辑器编辑文件，熟悉vi编辑器的各种操作模式和常用命令。 3、使用vi编辑器编写一段Shell程序，取名为mycal，实现与Linux中cal命令类 似的功能，当输入： $mycal [月份名] 年时，屏幕输出指定的年月的月历。例如： $mycal October 2009 屏幕输出2009年10月的月历。 注：参数可以是英文或者是数字。 实验2：观察Linux的行为 实验目的 了解Linux proc文件系统； 加深对Linux系统的理解； 增强Linux系统管理知识。 实验内容 在Linux中，proc文件系统提供了一套在用户态检查内核状态和系统特征的机制。proc文件系统将进程的地址空间、系统的硬件信息、系统相关机制（中断、I/O）等内容全部设置为虚拟的Linux文件，为访问系统内核数据的操作提供接口。 1、以root登录系统，并进入/proc目录，键入ls命令，查看/proc下的内容，同时 查看每个文件的读写权限。 2、根据/proc下的信息，回答：CPU的类型和型号、当前Linux版本、从启动到当 前时刻所经过的时间、当前内存状态。 操作系统上机实验指导书 （第一版） 闫大顺李晟编著 吴家培主审 计算机科学与工程学院 2014．8 操作系统实验指导 本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。 实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。这里所列的实验分为必做和选做。具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。 实验报告的要求 1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。 2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。 3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名] 例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c 4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。实验总结是对于实验过程中出现的问题或疑惑的分析与思考。认真按照要求填写到实验报告纸上。 操作系统实验报告 实验名称: 系统的引导 所在班级: 指导老师: 老师 实验日期: 2014年3 月29 日 一、实验目的 ◆熟悉hit-oslab实验环境； ◆建立对操作系统引导过程的深入认识； ◆掌握操作系统的基本开发过程； ◆能对操作系统代码进行简单的控制，揭开操作系统的神秘面纱。 二、实验容 1. 阅读《Linux核完全注释》的第6章引导启动程序，对计算机和Linux 0.11的引导过程进行初步的了解。 2. 按照下面的要求改写0.11的引导程序bootsect.s。 3. 有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序setup.s。 4. 修改build.c，以便可以使用make BootImage命令 5. 改写bootsect.s主要完成如下功能： bootsect.s能在屏幕上打印一段提示信息XXX is booting...，其中XXX是你给自己的操作系统起的名字，例如LZJos、Sunix等。 6. 改写setup.s主要完成如下功能： bootsect.s能完成setup.s的载入，并跳转到setup.s开始地址执行。而setup.s 向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。setup.s能获取至少一个基本的硬件参数（如存参数、显卡参数、硬盘参数等），将其存放在存的特定地址，并输出到屏幕上。setup.s不再加载Linux核，保持上述信息显示在屏幕上即可。 三、实验环境 本实验使用的系统是windows系统或者是Linux系统，需要的材料是osexp。 四、实验步骤 1. 修改bootsect.s中的提示信息及相关代码; 到osexp\Linux-0.11\boot目录下会看到图1所示的三个文件夹，使用UtraEdit 打开该文件。将文档中的98行的mov cx,#24修改为mov cx,#80。同时修改文档中的第246行为图2所示的情形。 图1图2 图3 2. 在目录linux-0.11\boot下,分别用命令as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s和 ld86 -0 -s -obootsectbootsect.o编译和bootsect.s，生成bootsect文件; 在\osexp目录下点击MinGW32.bat依此输入下面的命令： cd linux-0.11 cd boot as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s ld86 -0 -s -o bootsectbootsect.o 实验二Linux 进程实验 姓名：段叶叶班级：信息1302 学号：07131052 地点：东区实验室FF109 时间：2014年10月13日星期一 成绩： 一、实验内容 1.创建进程的系统调用fork（）； 2.创建进程的系统调用vfork（）； 3.执行新程序的系统调用exec（）； 4.等待进程结束的系统调用wait（）或waitpid（）。 前三题必做，最后一题选做。 二、实验目的 熟悉进程的系统调用。 三、实验环境 登陆Linux虚拟机，进入Linux shell，提示符为$，表示普通用户提示符。 四、实验题目 1. 【题目】：编写程序forkgrandchild.c，用来创建孙子进程。 【要求】：在读懂程序forktest.c的基础上，编写程序 forkgrandchild.c(forkgrandchild.c创建在用户名（如wm）目录下的process 目录下)，所创建的程序forkgrandchild.c可实现创建孙子进程，并显示孙子进程的pid，其父进程的pid，forkgrandchild.c要求可读性好，用户界面友好。 【预备知识】： 1)Linux进程状态 ●运行状态：程序正在运行或在运行队列中等待运行。 ●可中断等待状态：进程正在等待某个事件完成，等待过程可被信号或定时器 唤醒。 ●不可中断等待状态：进程正在等待某个事件完成，不可被信号或定时器唤醒， 必须等待事件的发生，才可唤醒。 ●僵死状态：进程已终止，但进程描述符依然存在，直到父进程调动wait()函 数后释放。 ●停止状态：进程因收到SIGSTOP SIGSTP SIGTIN SIGTOU信号后停止运行 或该进程正在被跟踪（调式程序时）。 操作系统实验报告 学生学院计算机学院 专业班级计算机科学与技术3班学号3213005910 学生姓名林虹 指导教师丁国芳 2015 年12月15 日 目录 1 实验一进程调度 (1) 2 实验二银行家算法 (16) 3 实验三动态分区分配方式的模拟 (20) 4 实验四仿真各种磁盘调度算法 (26) 实验一进程调度 1. 实验目的 编写并调试一个模拟的进程调度程序，分别采用“短进程优先”、“时间片轮转”、“高响应比优先”调度算法对随机产生的五个进程进行调度，并比较算法的平均周转时间。以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。 2. 实验要求 1.每个进程由一个进程控制块（PCB）表示，进程控制块可以包含如下信息：进程 名、优先数（响应比）、到达时间、需要运行时间（进程的长度）、已运行时间、进 程状态等等（可以根据需要自己设定）。 2.由程序自动生成进程（包括需要的数据，要注意数据的合理范围），第一个进程到 达时间从0开始，其余进程到达时间随机产生。 3.采用时间片轮转调度算法时，进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 4.每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种 状态之一。 5.每进行一次调度，程序都要输出一次运行结果：正在运行的进程、就绪队列中的进 程、完成的进程以及各个进程的PCB，以便进行检查。 6.最后计算各调度算法的平均周转时间，并进行比较、分析。 3. 实验内容 a.算法原理 （1）短进程优先调度算法 “短进程优先”调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中需要时间最短的进程。 （2）时间片轮转算法 将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。每次调度时将CPU 分派给队首进程，让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms到几百ms。在一个时间片结束时，发生时钟中断。调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前的队首进程。进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU。 （3）高响应比优先算法 HRRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。 《Linux系统管理与维护》实验指导书 实验一初识Linux操作系统 一实验名称 初识Linux操作系统 二实验目的与要求 掌握Linux的启动、登录与注销。 三实验内容 1.以root用户和普通用户两种不同身份登录Linux，说出其登录后得差异。 2.图形模式下的注销、重启与关机。 3.学会在虚拟机上登录和注销Linux。 四操作步骤与结果分析 五问题与建议 实验二Linux的桌面应用 一实验名称 Linux的桌面应用 二实验目的与要求 熟悉Linux操作系统桌面环境 熟悉Linux文件系统及常用的操作 掌握Linux下使用外部存储设备、网络设备 掌握Linux下安装应用程序 三实验内容 1.查看GNOME提供的“应用程序”、“位置”或者“系统”菜单，运行其中的应用程 序和工具。 2.查看Linux文件目录结构，学会常用的文件目录操作，如复制、粘贴、移动、删 除、更名、创建文档、创建文件夹等。 3.练习在Linux下使用光盘和U盘。 4.学会网络配置，使计算机能够进行网络浏览等操作。 5.学会在Linux下安装新的应用软件。 四操作步骤与结果分析 五问题与建议 实验三Linux操作系统的安装 一实验名称 Linux操作系统的安装 二实验目的与要求 掌握安装Linux操作系统 三实验内容 1.通过学习《项目五Linux操作系统的安装及远程服务》的内容，学会如何安装Linux。 环境：windows 系统、vmware虚拟机、Redhat Linux镜像光盘。 通过安装向导将安装分为两步：1、基本安装，2、配置及具体安装。 在第一阶段重点如何分区，在第二阶段重点掌握如何设置密码及安装桌面环境。四操作步骤与结果分析 五问题与建议 操作系统原理实验报告(终版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： [键入文字] XX学校 实验报告 课程名称： 学院： 专业班： 姓名： 学号： 指导教师： 2011 年3 月 目录 实验1 进程管理 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验要求 (3) 四、程序说明和程序流程图 (4) 五、程序代码 (5) 六、程序运行结果及分析 (7) 七．指导教师评议 (8) 实验2 进程通信 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验要求 (9) 四、程序说明和程序流程图 (9) 五、程序代码 (11) 七．指导教师评议 (14) 实验3 存储管理 (15) 一、实验目的 (15) 二、实验内容 (15) 三、实验要求 (15) 四、程序说明和程序流程图 (16) 六、程序运行结果及分析 (23) 七．指导教师评议 (23) 实验4 文件系统 (24) 一、实验目的 (24) 二、实验内容 (24) 三、实验要求 (24) 四、程序说明和程序流程图 (24) 五、程序代码 (26) 六、程序运行结果及分析 (26) 七．指导教师评议 (27) 实验1 进程管理 一、实验目的 1. 弄清进程和程序的区别，加深对进程概念的理解。 2. 了解并发进程的执行过程，进一步认识并发执行的实质。 3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。 二、实验内容 1. 管道通信 使用系统调用pipe( )建立一个管道，然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。这2个子进程分别向管道中写入字符串：“Child process p1 is sending message！”和“Child process p2 is sending message！”，而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，并显示在屏幕上。 2. 软中断通信 使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2，在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C)，当捕捉到软中断信号SIGINT后，父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent！”和“Child process p2 is killed by parent！”后终止。而父进程等待2个子进程终止后，输出信息“Parent process is killed！”后终止。 三、实验要求 1. 根据实验内容编写C程序。 2. 上机调试程序。 3. 记录并分析程序运行结果。 操作系统实验报告 银行家算法 班级：计算机()班 姓名：李君益 学号：(号) 提交日期： 指导老师: 林穗 一、设计题目 加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用银行家算法，有效的防止和避免死锁的发生。 二、设计要求 内容： 编制银行家算法通用程序，并检测思考题中所给状态的安全性。 要求： (1)下列状态是否安全？(三个进程共享个同类资源) 进程已分配资源数最大需求数 (状态) (状态) (2)考虑下列系统状态 分配矩阵最大需求矩阵可用资源矩阵 问系统是否安全？若安全就给出所有的安全序列。若进程请求()，可否立即分配？ 三、设计分析 一．关于操作系统的死锁 ．死锁的产生 计算机系统中有许多独占资源，他们在任一时刻只能被一个进程使用，如磁带机，绘图仪等独占型外围设备，或进程表，临界区等软件资源。两个进程同时向一台打印机输出将导致一片混乱，两个进程同时进入临界区将导致数据库错误乃至程序崩溃。正因为这些原因，所有操作系统都具有授权一个进程独立访问某一辞源的能力。一个进程需要使用独占型资源必须通过以下的次序： ●申请资源 ●使用资源 ●归还资源 若申请施资源不可用，则申请进程进入等待状态。对于不同的独占资源，进程等待的方式是有差别的，如申请打印机资源、临界区资源时，申请失败将一位这阻塞申请进程；而申请打开文件文件资源时，申请失败将返回一个错误码，由申请进程等待一段时间之后重试。只得指出的是，不同的操作系统对于同一种资源采取的等待方式也是有差异的。 在许多应用中，一个进程需要独占访问多个资源，而操作系统允许多个进程并发执行共享系统资源时，此时可能会出现进程永远被阻塞的现象。这种现象称为“死锁”。 2.死锁的定义 一组进程处于死锁状态是指：如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的时间，则称一组进程或系统此时发生了死锁。 ．死锁的防止 .死锁产生的条件： ●互斥条件 操作系统试验指导 —. 课程的性质、目的和任务 操作系统在整个计算机系统软件中占有中心地位。其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造既灵活又方便的使用环境。本课程是计算机及应用专业的一门专业主干课和必修课。通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技术,具有分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力。 二. 实验的意义和目的 操作系统是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统质量对整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用有重大的影响。一个优良的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。 三.实验运行环境及上机前的准备 实验运行环境: C语言编程环境 上机前的准备工作包括： ●按实验指导书要求事先编好程序； ●准备好需要输入的中间数据； ●估计可能出现的问题； ●预计可能得到的运行结果。 四. 实验内容及安排 实验内容包括进程调度、银行家算法、页式地址重定位模拟，LRU算法模拟和先来先服务算法五个实验。每个实验介绍了实习的目的要求、内容和方法。 《计算机操作系统》 实验指导书 （适合于计算机科学与技术专业） 湖南工业大学计算机与通信学院 二O一四年十月 前言 计算机操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学环节是必不可少的一个重要环节。计算机操作系统的实验目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握操作系统的基本原理，加深对操作系统基本方法的理解，加深对课堂知识的理解，为学生综合运用所学知识，在Linux环境下调用一些常用的函数编写功能较简单的程序来实现操作系统的基本方法、并在实践应用方面打下一定基础。要求学生在实验指导教师的帮助下自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个实验解决一类问题。要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断；能够熟练使用Linux用户界面；掌握操作系统中进程的概念和控制方法；了解进程的并发，进程之间的通信方式，了解虚拟存储管理的基本思想。同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生完成实验分析、实验方法、实验操作与测试、实验过程的观察、理解和归纳能力。 为了收到良好的实验效果，编写了这本实验指导书。在指导书中，每一个实验均按照该课程实验大纲的要求编写，力求紧扣理论知识点、突出设计方法、明确设计思路，通过多种形式完成实验任务，最终引导学生有目的、有方向地完成实验任务，得出实验结果。任课教师在实验前对实验任务进行一定的分析和讲解，要求学生按照每一个实验的具体要求提前完成准备工作，如：查找资料、设计程序、完成程序、写出预习报告等，做到有准备地上机。进行实验时，指导教师应检查学生的预习情况，并对调试过程给予积极指导。实验完毕后，学生应根据实验数据及结果，完成实验报告，由学习委员统一收齐后交指导教师审阅评定。 实验成绩考核： 实验成绩占计算机操作系统课程总评成绩的20%。指导教师每次实验对学生进行出勤考核，对实验效果作记录，并及时批改实验报告，综合评定每一次的实验成绩，在学期终了以平均成绩作为该生的实验成绩。有以下情形之一者，实验成绩为不及格： 1.迟到、早退、无故缺勤总共3次及以上者； 2.未按时完成实验达3次及以上者； 3.缺交实验报告2次及以上者。 操作系统原理课程设计 ——银行家算法模拟 指导老师：周敏唐洪英杨宏雨 杨承玉傅由甲黄贤英 院系：计算机学院计算机科学与技术班级：0237-6 学号：2002370609 姓名：刘洪彬 同组者：杨志 时间：2005/1/10---2005/1/14 银行家算法模拟 一、设计目的 本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。 二、设计要求 银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：两人一组，每组从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），每个学生必须独立完成课程设计，不能相互抄袭，同组者文档不能相同； 设计完成后，将所完成的工作交由老师检查； 要求写出一份详细的设计报告。 三、设计内容 编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 1）银行家算法中的数据结构 假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构： 可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。 最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给没一进程的资源数。如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i 当前已分得Rj类资源的数目为K。 需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。 操作系统 实验报告 班号：1303107 学号：1130310726 姓名：蔡鹏 1.请简述head.s 的工作原理。 head.s实在32位保护模式下运行的。我认为这段程序主要包括两个部分：1.初始化设置。2.任务执行与切换。 初始设置主要包括了：1.设置GDT表2.设置系统定时芯片3. 设置IDT表（0x08时钟中断和0x80系统调用中断）4.切换到任务0执行 任务切换和执行包括了：1.任务0和任务1 , 2.时钟中断, 3.系统中断 两个任务的在LDT中代码段和数据段描述符的内容都设置为：基地址0x0000；段限长值为0x03ff，实际段长度为4MB。因此在线性地址空间中这个?内核?的代码和数据段与任务的代码和数据段都从线性地址0开始并且由于没有采用分页机制，所以他们都直接对应物理地址0开始处。 为了每隔10毫秒切换运行的任务，head.s程序中把定时器芯片8253的通道0设置成每隔10毫秒就向中断控制芯片8259A发送一个时钟中断请求信号。PC机的ROM BIOS开机时已经在8259A中把时钟中断请求信号设置成中断向量8，因此我们需要在中断8的处理过程中执行任务切换操作。任务切换的实现是查看current变量中的当前运行的任务号，如果为0，就利用任务1的TSS选择符作为操作数执行远跳转指令，从而切换到任务1中，否则反之。 每个任务在执行时，会首先把一个字符的ASCII码放入寄存器AL中，然后调用系统中断调用int 0x80，而该系统调用处理过程则会调用一个简单的字符写屏子程序，把寄存器AL中的字符显示在屏幕上，同时把字符显示的屏幕的下一个位置记录下来，作为下一次显示字符用。在显示过一个字符后，任务代码会使用循环语句延迟一段时间，然后又跳转到任务代码开始处继续循环执行，直到运行了10毫秒而发生了定时中断，从而代码会切换到另一个任务执行。对于任务A，寄存器AL中始终存放字符‘A’，而任务B运行时AL中始终存放字符‘B’。因此程序运行时我们将看到一连串的‘A’和一连串的‘B’间隔的连续不断的显示在屏幕上。若出现了一个‘C’，是由于PC机偶然产生了一个不是时钟中断和系统调用中断的其他中断。因为我们已经在程序中给所有其他中断安装了一个默认中断处理程序。当出现一个其他中断时，系统就会运行这个中断处理程序，于是就会在屏幕上显示一个‘C’，然后退出中断。 4.请记录head.s 的内存分布状况，写明每个数据段，代码段，栈段 的起始与终止的内存地址。操作系统实验指导书
操作系统原理实验指导
操作系统实验指导_源码参考资料
操作系统实验六磁盘调度算法正确C代码
操作系统实验-实验指导书
实验指导(2015完全版)
操作系统实验报告
操作系统B2-上机实验-进程
操作系统实验报告
Linux操作系统实验指导书
操作系统原理实验报告(终版)
操作系统实验报告
操作系统实验全(五个)
《计算机操作系统》实验指导书
操作系统原理课程设计
操作系统实验报告1
相关主题
文本预览