操作系统实验
上机准备：
熟悉Cygwin环境
编译源程序使用gcc 源程序名–o 目标文件名（缺省为
a.out）。
学习Linux（Unix）的常用命令。
学习vi 编辑器的使用。
C语言语法
1 进程管理
1.1 实验目的
加深对于进程并发执行概念的理解。实践并发进程的创建和控制方法。观察和体验进程的动态特性。进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。掌握进程控制的方法，了解父子进程间的控制和协作关系。练习Linux系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。
1.2 实验说明
1）与进程创建、执行有关的系统调用说明
进程可以通过系统调用fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过exec()系统调用族装入一个新的执行程序。父进程可以使用wait()或waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。fork()系统调用语法:
#include
pid_t fork(void);
fork成功创建子进程后将返回子进程的进程号,不成功会返回-1. exec 系统调用有一组6个函数,其中示例实验中引用了execve 系统调用语法:
#include
int execve(const char *path, const char *argv[], const char * envp[]); path 要装入的新的执行文件的绝对路径名字符串.
argv[] 要传递给新执行程序的完整的命令参数列表(可以为空).
envp[] 要传递给新执行程序的完整的环境变量参数列表(可以为空). Exec 执行成功后将用一个新的程序代替原进程，但进程号不变，它绝不会再返回到调用进程了。如果exec 调用失败，它会返回-1。 getpid()---获取进程的pid
● 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid ，每个父进程打印其子进程的pid;
● 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid ，父进程打印其子进程的pid;
● 编写一个命令处理程序，能处理max(m,n), min(m,n)和 average(m,n,l)这几个命令。（使用exec 函数族）
2 Winsock网络通信(Windows环境)
2.1 实验目的
通过Windows环境中管道通信机制的实验，加深对于管道通信概念的理解，观察和体验并发进程间的通信和协作的效果，练习利用无名管道进行进程通信的编程和调试技术。
2.2 实验说明
服务器端至少能够支持一个客户，客户端和服务器端能够互相发送/接收信息。
例1：简单的回显程序，即客户端输入可以被服务器端回送。例2：两个人的聊天程序。
相关API函数介绍
?WSAStartup:指明Windows Sockets API的版本号及获得特定Windows Sockets实现的细节
?WSAGetLastError:发生错误后，调用会返回错误代码
?Bind:将指定的套接字与已知地址绑定到一起
?Listen:进入等待连接状态
?Accept:接受用户连接
?Connect:进行连接
?Closesocket:释放该套接字
?Send:在已建立的连接上发送数据
?Recv:在已建立的连接上接收数据
3进程同步实验
3.1 实验目的
加深对并发协作进程同步与互斥概念的理解，观察和体验并发进程同步与互斥操作的效果，分析与研究经典进程同步与互斥问题的实际解决方案。了解Linux系统中IPC进程同步工具的用法，练习并发协作进程的同步与互斥操作的编程与调试技术。
3.2 实验说明
模拟多个生产/消费者在有界缓冲上正确的操作。它利用N个字节的共享内存作为有界循环缓冲区，利用写一字符模拟放一个产品，利用读一字符模拟消费一个产品。当缓冲区空时消费者应阻塞睡眠，而当缓冲区满时生产者应当阻塞睡眠。一旦缓冲区中有空单元，生产者进程就向空单元中入写字符,并报告写的内容和位置。一旦缓冲区中有未读过的字符，消费者进程就从该单元中读出字符，并报告读取位置。生产者不能向同一单元中连续写两次以上相同的字符，消费者也不能从同一单元中连续读两次以上相同的字符。
4 存储管理上机作业
4.1 实验目的
加深对于存储管理的了解，掌握虚拟存储器的实现原理；观察和了解重要的页面置换算法和置换过程。练习模拟算法的编程技巧，锻炼分析试验数据的能力。
4.2 实验说明
1. 示例实验程序中模拟两种置换算法：LRU算法和FIFO算法。
2. 能对两种算法给定任意序列不同的页面引用串和任意页面实内存数目的组合测试，显示页置换的过程。
3. 能统计和报告不同置换算法情况下依次淘汰的页号、缺页次数（页错误数）和缺页率。比较两种置换算法在给定条件下的优劣。
5 磁盘移臂调度算法实验
5.1 实验目的
加深对于操作系统设备管理技术的了解，体验磁盘移臂调度算法的重要性；掌握几种重要的磁盘移臂调度算法，练习模拟算法的编程技巧，锻炼研究分析试验数据的能力。
5.2 实验说明
1. 示例实验程序中模拟两种磁盘移臂调度算法：SSTF算法和SCAN 算法
2. 能对两种算法给定任意序列不同的磁盘请求序列，显示响应磁盘请求的过程。
3. 能统计和报告不同算法情况下响应请求的顺序、移臂的总量。比较两种算法在给定条件下的优劣。
操作系统上机题目 一、题目 实验1：LINUX/UNIX Shell部分 （一）系统基本命令 1．登陆系统，输入whoami 和pwd ，确定自己的登录名和当前目录； 登录名yuanye ，当前目录/home/yuanye 2．显示自己的注册目录?命令在哪里? a．键入echo $HOME，确认自己的主目录；主目录为/home/yuanye b．键入echo $PA TH，记下自己看到的目录表；/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games c．键入which abcd，看看得到的错误信息； 再键入which ls 和which vi，对比刚刚得到的结果的目录是否在a．、b． 两题看到的目录表中； /bin/ls /usr/bin/vi 3．ls 和cd 的使用: a．键入ls，ls -l ，ls -a ，ls -al 四条命令，观察输出，说明四种不同使用方式的区别。 1. examples.desktop 公共的模板视频图片文档音乐桌面; 总计32 2.-rw-r--r-- 1 yuanye yuanye 357 2011-03-22 22:15 examples.desktop drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 公共的 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 模板 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 视频 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 图片 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 文档 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 音乐 drwxr-xr-x 2 yuanye yuanye 4096 2011-03-22 23:25 桌面 3. . .fontconfig .local .Xauthority .. .gconf .mozilla .xsession-errors .bash_logout .gconfd .nautilus 公共的 .bashrc .gksu.lock .profile 模板 .cache .gnome2 .pulse 视频 .chewing .gnome2_private .pulse-cookie 图片 .config .gnupg .recently-used.xbel 文档 .dbus .gstreamer-0.10 .scim 音乐 .dmrc .gtk-bookmarks .sudo_as_admin_successful 桌面 .esd_auth .gvfs .update-manager-core
实验报告撰写要求实验报告要求具有以下内容： 一、实验目的 二、实验内容 三、实验要求 四、算法流程图 五、给出测试数据及运行结果 六、实验体会或对改进实验的建议
实验1 进程调度（2学时） 一、实验目的 通过实验加强对进程调度算法的理解和掌握。 二、实验内容 编写程序实现基于优先级的时间片轮转调度算法。 三、实验要求 1、假定系统有5个进程，每个进程用一个进程控制块PCB来代表，进程控制块的结构如下图1.1所示： 图1.1 其中： 进程名：作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别为p1，p2，p3，
p4，p5。 指针：进程按顺序排成循环链表，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。 要求运行时间：假设进程需要运行的单位时间数。 已运行时间：假设进程已经运行的单位时间数，初值为0。 状态：可假设有两种状态，就绪状态和结束状态。进程的初始状态都为就绪状态。 2、每次运行所设计的处理器调度程序调度进程之前，为每个进程随机确定它的要求运行时间。 3、此程序是模拟处理器调度，因此，被选中的进程并不实际启动运行，而是执行 已运行时间+1 来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位时间。 4、在所设计的程序中应有显示语句，能显示每次被选中的进程名以及运行一次后进程队列的变化。
实验2 银行家算法（2学时） 一、实验目的 理解银行家算法，掌握进程安全性检查的方法及资源分配的方法。 二、实验内容 编写程序实现银行家算法，并验证程序的正确性。 三、实验要求 编制模拟银行家算法的程序，并以下面给出的例子验证所编写的程序的正确性。 例子：某系统有A、B、C、D 4类资源共5个进程（P0、P1、P2、P3、P4）共享，各进程对资源的需求和分配情况如下表所示。 现在系统中A、B、C、D 4类资源分别还剩1、5、2、0个，请按
计算机操作系统实验报告 实验内容： P、V原语的模拟实现 实验类型：验证型 指导教师：毕国堂 专业班级： 姓名： 学号： 实验地点：东6E507 实验时间：2017/10/23
一、实验目的 1.理解信号量相关理论 2.掌握记录型信号量结构 3.掌握P、V原语实现机制 二、实验内容 1.输入给定的代码 2.进行功能测试并得出证正确结果 三、实验要求 1.分析signal和wait函数功能模块 ●Signal函数 在进行资源增加时，首先判断增加的资源是否存在，如果不存在则报错 并结束函数；如果存在则将需要增加的资源数量加一，然后再判断增加 后的资源数是否大于0，如果大于0则表示之前等待队列为空，没有需 要分配的进程；如果增加后的资源不大于0，表示之前等待队列中存在 进程，则将队首的进程取出并将资源分给该进程。 ●Wait 函数 在执行wait函数时，先判断请求的资源和进程是否存在，如果不存在则 报错提示；如果存在则将对应资源的资源数减一，然后判断减少后的资 源数是否小于0，如果小于0，表示该资源等待队列为空，可直接将资源 分配给请求的进程；如果不小于0则表示之前资源的等待队列不为空， 则将请求的进程插在等待队列最后。 2.画出signal和wait函数流程图
3.撰写实验报告 四、实验设备 1.PC机1台安装visual c++ 6.0 五、测试
1.首先将所有的资源分配完 2.这时再请求资源时就会出现等待现象 3.此时增加一个资源s0，则进程1对s0的等待结束直接获取资源s0 4.当再增加资源s0、s1时则进程1也结束对资源s1的等待，并且s0资源 为有空闲状态 六、实验思考 1.如何修改wait操作，使之能一次申请多个信号量？ wait函数传入一个进程号和多个资源名，在wait函数中使用循环依
一、实验目的 通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程调度分配处理机，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。 进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；在RR中，以1为时间片单位；运行时，输入若干个进程序列，按照时间片输出其执行序列。 二、实验环境 VC++6.0 三、实验内容 实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR） [提示]： (1) 先来先服务（FCFS）调度算法 原理：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。 将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理，是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管要求运行时间的长短。 按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度，简单易实现，利于长进程，CPU繁忙型作业，不利于短进程，排队时间相对过长。 (2) 时间片轮转调度算法RR
原理：时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统，其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程. 进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。 固定时间片轮转法： 1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。 2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。 3 如果运行的进程用完时间片，则系统就把该进程送回就绪队列的队尾，重新排队。 4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。 5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。 可变时间片轮转法： 1 进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。 2 响应时间固定，时间片的长短依据进程数量的多少由T = N × （ q + t ）给出的关系调整。 3 根据进程优先级的高低进一步调整时间片，优先级越高的进程，分配的时间片越长。 多就绪队列轮转法： (3) 算法类型 (4)模拟程序可由两部分组成，先来先服务（FCFS）调度算法，时间片轮转。流程图如下:
实验（一） Windows 7基本操作 一、实验目的 1．掌握文件和文件夹基本操作。 2．掌握“资源管理器”和“计算机”基本操作。 二、实验要求 1.请将操作结果用Alt+Print Screen组合键截图粘贴在题目之后。 2．实验完成后，请将实验报告保存并提交。 三、实验内容 1．文件或文件夹的管理（提示：此题自行操作一遍即可，无需抓图）★期末机试必考题★ (1) 在D：盘根目录上创建一个名为“上机实验”的文件夹，在“上机实验”文件夹中创建1个名为“操作系统上机实验”的空白文件夹和2个分别名为“2.xlsx”和“3.pptx”的空白文件，在“操作系统上机实验”文件夹中创建一个名为“1.docx”的空白文件。 (2) 将“1.docx”改名为“介绍信.docx”；将“上机实验”改名为“作业”。 (3) 在“作业”文件夹中分别尝试选择一个文件、同时选择两个文件、一次同时选择所有文件和文件夹。 (4) 将“介绍信.docx”复制到C：盘根目录。 (5) 将D：盘根目录中的“作业”文件夹移动到C：盘根目录。 (6) 将“作业”文件夹中的“2.xlsx”文件删除放入“回收站”。 (7) 还原被删除的“2.xlsx”文件到原位置。 2．搜索文件或文件夹，要求如下： 查找C盘上所有以大写字母“A”开头，文件大小在10KB以上的文本文件。（提示：搜索时，可以使用“?”和“*”。“？”表示任意一个字符，“*”表示任意多个字符。）
3. 在桌面上为C：盘根目录下的“作业”文件夹创建一个桌面快捷方式。★期末机试必考题★ 3．“计算机”或“资源管理器”的使用 (1) 在“资源管理器”窗口，设置以详细信息方式显示C:\WINDOWS中所有文件和文件夹，使所有图标按类型排列显示，并不显示文件扩展名。（提示：三步操作全部做完后，将窗口中显示的最终设置结果抓一张图片即可） (2) 将C：盘根目录中“介绍信.docx”的文件属性设置为“只读”和“隐藏”，并设置在窗口中显示“隐藏属性”的文件或文件夹。（提示：请将“文件夹”对话框中选项设置效果与C：盘根目录中该文件图标呈现的半透明显示效果截取在一整张桌面图片中即可） 4．回收站的设置 设置删除文件后，不将其移入回收站中，而是直接彻底删除功能。
课程设计(综合实验)报告( 2015 -- 2016 年度第 1 学期) 名称：操作系统综合实验 题目：oslab综合实验 院系：计算机系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：分散进行 成绩： 日期：2015 年10 月29 日
实验1 实验环境的使用 一、综合实验的目的与要求 熟悉操作系统集成实验环境OS Lab 的基本使用方法。 练习编译、调试EOS 操作系统内核以及EOS 应用程序。 二、实验正文 1.启动 OS Lab 2.1 执行项目 Windows 控制台窗口内容显示 2.2 调试项目 2.2.1 使用断点中断执行 2.2.2 单步调试 2.2.2 .3单步调试结果显示： 练习使用“逐语句”功能和“跳出”功能 2.2.3 查看变量的值 快速监视 添加监视 2.2.4 调用堆栈 调用堆栈显示内容 进入Func 函数 双击 main 函数所在的行表示此函数是当前调用堆栈中的活动函数。 3 新建EOS 内核项目 4 EOS 应用程序项目的生成和调试 4.1 新建EOS 应用程序项目 4.2 调试项目 添加断点后单步调试结果显示 4.3 查看软盘镜像文件中的内容 4.4修改EOS 应用程序项目名称 5 退出OS Lab 6 保存EOS 内核项目 三、综合实验总结或结论 思考与练习： 1.在哪些情况下应该使用“逐过程”调试，在哪些情况下应该使用“逐语句”调试。
答：逐语句为每执行一行语句，如果碰到函数调用它就会进入到函数里面。而逐过程碰到函数时不进入函数，把函数调用当成一条语句去执行。 2. 生成EOS SDK 文件夹的目的和作用。明白文件夹的组织结构和各个文件的来源和作用。查看EOS 应用程序包含了SDK 文件夹中的哪些头文件，是如何包含的？ （1）EOS SDK为应用程序调用系统API提供服务，可作为用户编程中使用的工具包集合。（2）其主要包括INC头文件LIB文件夹、导入库文件和BIN文件夹、动态链接库、可执行程序、二进制文件。 （3）包含的头文件有:eos.h负责导出API函数,eosdef.h声明负责导出函数类型的定 义,error.h负责导出错误码。 （4）EOS应用程序在项目的头文件中只是包含了eos.h文件，在eos.h文件中又包含了eosdef.h和error.h文件。 实验 2 操作系统的启动 一、综合实验的目的与要求 跟踪调试 EOS 在 PC 机上从加电复位到成功启动全过程，了解操作系统的启动过程。 查看 EOS 启动后的状态和行为，理解操作系统启动后的工作方式。 二、实验正文 1. 准备实验 新建一个 EOS Kernel 项目。打开boot.asm 和loader.asm 两个汇编文件。生成项目。找到loader.bin 文件，记录下此文件的大小 1566 字节。 2 调试 EOS 操作系统的启动过程 2.1 使用 Bochs 做为远程目标机 找到“远程目标机”属性，将此属性值修改为“BochsDebug” 2.2 调试 BIOS 程序 2.2.1在 Console 窗口中输入调试命令 sreg 后按回车，其中 CS 寄存器信息行中的 “ s=0xf000”表示 CS 寄存器的值为 0xf000。 2.2.2 输入调试命令 r 后按回车，显示当前 CPU 中各个通用寄存器的值。其中 “ rip:0x00000000:0000fff0”表示 IP 寄存器的值为 0xfff0。 2.2.3输入调试命令 xp /1024b 0x0000，查看开始的 1024 个字节的物理内存。在 Console 中输出的这1K 物理内存的值都为 0，说明 BIOS 中断向量表还没有被加载到此处。 2.2.4输入调试命令 xp /512b 0x7c00，查看软盘引导扇区应该被加载到的内存位置。输出的内存值都为 0，说明软盘引导扇区还没有被加载到此处。
广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念，明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统 中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 1.2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验（一）中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序，来实现： 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ； 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ； 5.1、用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按^c键）；捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child process1 is killed by parent! Child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理
上海电力学院 计算机操作系统原理 实验报告 题目：动态链接库的建立与调用 院系：计算机科学与技术学院 专业年级：信息安全2010级 学生姓名：李鑫学号：20103277 同组姓名：无 2012年11 月28 日上海电力学院
实验报告 课程名称计算机操作系统原理实验项目线程的同步 姓名李鑫学号20103277 班级2010251班专业信息安全 同组人姓名无指导教师姓名徐曼实验日期2012/11/28 实验目的和要求： (l)了解Windows内存管理机制，理解页式存储管理技术。 (2)熟悉Windows内存管理基本数据结构。 (3)掌握Windows内存管理基本API的使用。 实验原理与内容 使用Windows系统提供的函数和数据结构显示系统存储空间的使用情况，当内存和虚拟存储空间变化时，观察系统显示变化情况。 实验平台与要求 能正确使用系统函数GlobalMemoryStatus()和数据结构MEMORYSTATUS了解系统内存和虚拟空间使用情况，会使用VirtualAlloc()函数和VirtualFree()函数分配和释放虚拟存储空间。 操作系统：Windows 2000或Windows XP 实验平台：Visual Studio C++ 6.0 实验步骤与记录 1、启动安装好的Visual C++ 6.0。 2、选择File->New，新建Win32 Console Application程序, 由于内存分配、释放及系统存储 空间使用情况均是Microsoft Windows操作系统的系统调用，因此选择An application that support MFC。单击确定按钮，完成本次创建。 3、创建一个支持MFC的工程，单击完成。
大连理工大学实验报告 学院（系）：专业：班级： 姓名：学号：组：___ 实验时间：实验室：实验台： 指导教师签字：成绩： 实验名称：进程控制 一、实验目的和要求 （1）进一步加强对进程概念的理解，明确进程和程序的区别 （2）进一步认识并发执行的实质 二、实验环境 在windows平台上，cygwin模拟UNIX运行环境 三、实验内容 （1） getpid()---获取进程的pid 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid； （2） getpid()---获取进程的pid 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid； 父进程打印两个子进程的pid;
（3）写一个命令处理程序，能处理max(m,n), min(m,n)，average(m,n,l)这几个命令（使用exec函数族）。 Max函数 Min函数 Average函数 Exec函数族调用 四、程序代码 五、运行结果 六、实验结果与分析 七、体会 通过这次上机，我了解了fork函数的运行方法，同时更深刻的了解了进程的并行执行的本质，印证了在课堂上学习的理论知识。同时通过编写实验内容（3）的命令处理程序，学会了exec函数族工作原理和使用方法。通过这次上机实验让我加深了对课堂上学习的理论知识的理解，收获很多。
大连理工大学实验报告 学院（系）：专业：班级： 姓名：学号：组：___ 实验时间：实验室：实验台： 指导教师签字：成绩： 实验名称：进程通讯 一、实验目的和要求 了解和熟悉UNIX支持的共享存储区机制 二、实验环境 在windows平台上，cygwin模拟UNIX运行环境 三．实验内容 编写一段程序, 使其用共享存储区来实现两个进程之间的进程通讯。进程A创建一个长度为512字节的共享内存，并显示写入该共享内存的数据；进程B将共享内存附加到自己的地址空间，并向共享内存中写入数据。 四、程序代码 五、运行结果 六、实验结果与分析 七、体会
操作系统实验题目及实验 报告要求 Prepared on 21 November 2021
实验报告实验课程：操作系统实验 学生姓名：王桥 学号： 24 专业班级：计科123班 2014年 6月3 日 目录 一、实验一 (1) 二、实验二 (7) 三、实验三 (21) 四、实验四 (28) 五、实验五 (33)
南昌大学实验报告 ---（1）操作系统安装及其接口环境 学生姓名：王桥学号： 24 专业班级：计科123班 实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 一、实验目的 熟悉Windows1（执行程序） 2．模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。 模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。 [提示]： (1) PV操作同步机构，由P操作原语和V操作原语组成，它们的定义如下： P操作原语P(s)：将信号量s减去1，若结果小于0，则执行原语的进程被置成等待信号量s的状态。 V操作原语V(s)：将信号量s加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量s的进程。 这两条原语是如下的两个过程： procedure p (var s: semaphore); begin s:=s-1; if s<0 then W(s) end {p} procedure v (var s: semaphore); begin s: =s+1; if s<=0 then R(s) end {V} 其中W(s)表示将调用过程的进程置为等待信号量s的状态；R(s)表示释放一个等待信号量s的进程。 在系统初始化时应把semaphore定义为某个类型，为简单起见，在模拟实验中可把上述的semaphore直接改成integer。 （2）生产者——消费者问题。 假定有一个生产者和消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走使用。消费者每次从缓冲器内取出一件产品去消费。禁止生产者将产品放入已满的缓冲器内，禁止消费者从空缓冲器内取产品。假定缓冲器内可同时存放10件产品。那么，用PV操作来实现生产者和消费者之间的同步，生产者和消费者两个进程的程序如下： B:array [0..9] of products; s 1,s 2 : semaphore; IN, out; integer; IN:=0;out:=0;
学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期
实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容，对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案：动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小，进程的个数，每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区，是把内存分为一些大小相等或不等的分区，除操作系统占用一个分区外，其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法，也就是在作业的处理过程中划分内存的区域，根据需要确定大小。 动态分区的分配算法：首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区，如果这个空白区比需求大，则将它分为两个部分，一部分成为已分配区，剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链，并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法：按分区的起始地址的递增次序，从头查找，找到符合要求的第一个分区。
最佳适应法：按照分区大小的递增次序，查找，找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法：按分区大小的递减次序，从头查找，找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体，用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小，start_addr表示空闲分区首地址，next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体，用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号，用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小，start_addr表示分区的起始地址，process_name存放进程名称，next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化，初始情况内存空间为空，但是要设置内存的最大容量，该内存空间的首地址，以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化
操作系统上机实验报告 实验名称： 生产者与消费者问题模拟 实验目的： 通过模拟生产者消费者问题理解进程或线程之间的同步与互斥。 实验内容： 1、设计一个环形缓冲区，大小为10，生产者依次向其中写入1到20，每个缓冲区中存放一个数字，消费者从中依次读取数字。 2、相应的信号量； 3、生产者和消费者可按如下两种方式之一设计； (1)设计成两个进程； (2)设计成一个进程内的两个线程。 4、根据实验结果理解信号量的工作原理，进程或线程的同步\互斥关系。 实验步骤及分析： 一．管道 （一）管道定义 所谓管道，是指能够连接一个写进程和一个读进程的、并允许它们以生产者—消费者方式进行通信的一个共享文件，又称为pipe文件。由写进程从管道的写入端（句柄1）将数据写入管道，而读进程则从管道的读出端（句柄0）读出数据。（二）所涉及的系统调用 1、pipe( ) 建立一无名管道。 系统调用格式 pipe(filedes) 参数定义 int pipe(filedes); int filedes[2]; 其中，filedes[1]是写入端，filedes[0]是读出端。 该函数使用头文件如下： #include
int read(fd,buf,nbyte); int fd; char *buf; unsigned nbyte; 3、write( ) 系统调用格式 read(fd,buf,nbyte) 功能：把nbyte 个字节的数据，从buf所指向的缓冲区写到由fd所指向的文件中。如文件加锁，暂停写入，直至开锁。 参数定义同read( )。 （三）参考程序 #include
实验三进程与线程 问题： 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位，具有动态性、并发性、独立性、异步性和交互性。然而程序是静态的，并且进程与程序的组成不同，进程＝程序＋数据＋PCB，进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的；一个程序可以对应多个进程，一个进程可以包含多个程序。当操作系统引入线程的概念后，进程是操作系统独立分配资源的单位，线程成为系统调度的单位，与同一个进程中的其他线程共享程序空间。 本次实验主要的目的是： （1）理解进程的独立空间； （2）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别； （3）进一步认识并发执行的实质； （4）了解红帽子（Linux）系统中进程通信的基本原理。 （5）理解线程的相关概念。 要求： 1、请查阅资料，掌握进程的概念，同时掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和 构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识； （1）进程： 进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。进程的概念主要有两点：第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内
存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。 （2）进程的创建和构造: 进程简单来说就是在操作系统中运行的程序，它是操作系统资源管理的最小单位。但是进程是一个动态的实体，它是程序的一次执行过程。进程和程序的区别在于：进程是动态的，程序是静态的，进程是运行中的程序，而程序是一些保存在硬盘上的可执行代码。新的进程通过克隆旧的程序（当前进程）而建立。fork() 和clone()（对于线程）系统调用可用来建立新的进程。 （3）线程的创建和构造： 线程也称做轻量级进程。就像进程一样，线程在程序中是独立的、并发的执行路径，每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是，与独立的进程相比，进程中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。 线程的出现也并不是为了取代进程，而是对进程的功能作了扩展。进程可以支持多个线程，它们看似同时执行，但相互之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间，这就意味着它们可以访问相同的变量和对象，而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易，但你必须小心，确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。 线程与进程相似，是一段完成某个特定功能的代码，是程序中单个顺序的流控制，但与进程不同的是，同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资源的，而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据，以及一个供程序执行时使用的堆栈。所以系统在产生一个线程，或者在各个线程之间切换时，负担要比进程小得多，正因如此，线程也被称为轻型进程（light-weight process）。一个进程中可以包含多个线程。 2、理解进程的独立空间的实验内容及步骤
实验4 进程控制 1、实验目的 （1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。 （2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 （3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。 （4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程 （1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜
一、选择题 1．下列不是Linux操作系统特点的是（） A.开放性 B.良好的用户界面 C.良好的可移植性 D.单用户 2．在Linux系统中最高目录是（） A．我的计算机 B．C：\ C．/ D. home 3．可以代替任意单个字符的通配符是（）。 A．? B．# C．@ D．* 4．可以代替任意字符的通配符是（）。 A．? B．# C．@ D．* 4．telnet 命令的功能是（） A．远程执行命令 B．传输信息C．远程登录 D．查看网络状态 5．常见的Linux发布版本很多，下列不是Linux发布版本的是（） A．Red Hat Linux B．红旗Linux C．Fedora Core D．X-Window 6．怎样更改一个文件的权限设置？（） A.attrib B.chmod C.change D.file 7．Linux操作系统中下面哪条命令可以把f1.txt复制为f2.txt? ( ) A. cp f1.txt f2.txt B. cat f1.txt f2.txt C. mv f1.txt f2.txt D. copy f1.txt f2.txt 8.设char dat[10],从键盘输入字符串的输入语句是：( ) A. scanf(“%d”,dat); B. scanf(“%s”,dat); C. scanf(“%d”,&dat); D. scanf(“%c”,dat); 9.让父进程等待子进程结束的函数是( ) A.exit(0); B.sleep(1) C.wait(0); D._exit(0); 10. 对标准输出设备（显示器）加锁的函数是( ) A.lockf(1,1,0);; B.lockf(1,0,0); C.lockf(1,0,1);; D.lockf(1,1,1); 11. 对标准输出设备（显示器）解锁的函数是( ) A.lockf(1,1,0);; B.lockf(1,0,0); C.lockf(1,0,1);; D.lockf(1,1,1); 12. linux系统中，预置当接收到软中断信号16跳转到func函数的命令是（） A. signal(16,func) B. signal(func,16) C. kill(pid,17) D. kill(17,func) 13. linux系统中，消息队列通信中发送消息的系统调用格式是（） A. msgsnd(msgqid,msfp,size,flag) B. msgqid=msgget(key,flag) C.msgrcv(msgqid,msfp,size,type,flag) D. msgctl(msgqid,IPC_RMID,0); 14. linux系统c语言编程中，让进程暂停6秒钟的命令是（） A．wait(60) B．wait(0) C．sleep(6) D．sleep(60) 15. linux系统中，让后台运行的PID为1223的进程暂停的命令是（） A. kill –CONT 1223 B. kill –STOP 1223 C. kill –KILL 1223 D. kill –EXIT 1223 二、填空 1)linux系统中删除当前目录下的非空子目录/dir1的命令：__rm –r /dir1____ 2)Windows系统中远程登录Linux系统的命令：__telnet ____ 3)linux系统中，显示当前目录所有文件的许可权、拥有者、文件大小、修改
青岛理工大学课程实验报告
算法描述及实验步骤 功能：共享存储区的附接。从逻辑上将一个共享存储区附接到进程的虚拟地址空间上。用于建立调用进程与由标识符shmid指定的共享内存对象之间的连接。 系统调用格式：virtaddr=shmat(shmid,addr,flag) 该函数使用头文件如下： #include
调 试 过 程 及 实 验 结 果 运行： 运行后： 总 结 （对实验结果进行分析，问题回答，实验心得体会及改进意见） 虽然对pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()、shmget()、shmat()、 shmdt()、shmctl()的功能和实现过程有所了解，但是运用还是不熟练，过去没 见过，所以运行了一个简单的程序。 利用管道机制、消息缓冲队列、共享存储区机制进行进程间的通信，加深了对 其了解。 （1）管道通信机制，同步的实现过程：当写进程把一定数量的数据写入pipe， 便去睡眠等待，直到读进程取走数据后，再把它唤醒。当读进程读一空pipe 时，也应睡眠等待，直到写进程将数据写入管道后，才将之唤醒，从而实现进 程的同步。 管道通信的特点：A管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通 信时，需要建立起两个管道；B. 只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲 缘关系的进程）；C.单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而
操作系统实验 上机准备： 熟悉Cygwin环境 编译源程序使用gcc 源程序名–o 目标文件名（缺省为 a.out）。 学习Linux（Unix）的常用命令。 学习vi 编辑器的使用。 C语言语法
1 进程管理 1.1 实验目的 加深对于进程并发执行概念的理解。实践并发进程的创建和控制方法。观察和体验进程的动态特性。进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。掌握进程控制的方法，了解父子进程间的控制和协作关系。练习Linux系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。 1.2 实验说明 1）与进程创建、执行有关的系统调用说明 进程可以通过系统调用fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过exec()系统调用族装入一个新的执行程序。父进程可以使用wait()或waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。fork()系统调用语法: #include
argv[] 要传递给新执行程序的完整的命令参数列表(可以为空). envp[] 要传递给新执行程序的完整的环境变量参数列表(可以为空). Exec 执行成功后将用一个新的程序代替原进程，但进程号不变，它绝不会再返回到调用进程了。如果exec 调用失败，它会返回-1。 getpid()---获取进程的pid ● 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid ，每个父进程打印其子进程的pid; ● 每个进程都执行自己独立的程序，打印自己的pid ，父进程打印其子进程的pid; ● 编写一个命令处理程序，能处理max(m,n), min(m,n)和 average(m,n,l)这几个命令。（使用exec 函数族）