操作系统实验08

宁夏师范学院——数学与计算机科学学院《操作系统》实验指导《OPERATING SYSTEM》2013.08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。

目录操作系统实验大纲 (1)第一部分实验环境及所用系统函数介绍 (3)1.1 Linux操作系统简介 (3)1.2 Linux的使用 (3)第二部分实验内容 (7)实验一熟悉LINUX基本命令及编程环境 (7)实验二进程管理 (10)实验三进程调度 (14)实验四进程间通信 (19)实验五存储管理实验 (22)操作系统实验大纲一、教学目的和要求操作系统课程是一门理论性很强的专业课，操作系统实验是该课程的辅助课程。

中南大学计算机操作系统实验报告................................................................................................................................................................................................................1、增强学生对计算机操作系统基本原理、基本理论、基本算法的理解；2、提高和培养学生的动手能力。

1、每人至少选作1 题，多做不限；2、每人单独完成，可以讨论，但每人的设计内容不得彻底相同，抄袭或者有2 人/多人设计彻底一样者，不能通过；3、设计完成后，应上交课程设计文档，文档格式应是学校课程设计的标准格式，所有学生的封面大小、格式也必须一样；4、同时上交设计的软盘(或者以班刻录光盘)。

调度算法的摹拟：摹拟各种调度算法，并进行调度性能分析。

摹拟了一个作业调度算法，其中用到了先来先服务算法(FCFS)、短作业优先算法(SJF)、最高响应比优先算法(HRN)三种算法。

如下，分别为三种算法的程序流程图。

图1 - 开始界面图 2 –输入作业的信息(名字、提交时间、运行时间) 图3 –选择算法(FCFS 、SJF、HRN)图4、5 –选择FCFS 算法后输出结果图6、7 –选择SJF 算法后输出结果图8、9 –选择HRN 算法后输出结果能体现公平性；一旦一个较长的作业进入系统后就会长期的占用系统的资源，这样如果有优先级较高的短作业需要执行的话需要等待很长期。

比前者改善了平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间，提高系统的吞吐量；对长作业非常不利，可能长期得不到执行，未能一句作业的紧迫程度来划分执行的优先级，难以准确估计作业的执行时间，从而影响调度性能。

这种算法是对FCFS 方式和SJF 方式的一种综合平衡。

《操作系统》课内实验报告一、实验目的本次《操作系统》课内实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的基本原理和功能，掌握常见操作系统命令的使用，提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验在计算机实验室进行，使用的操作系统为 Windows 10 和Linux（Ubuntu 发行版）。

实验所使用的计算机配置为：Intel Core i5 处理器，8GB 内存，500GB 硬盘。

三、实验内容1、进程管理在 Windows 系统中，通过任务管理器观察进程的状态、优先级、CPU 使用率等信息，并进行进程的结束和优先级调整操作。

在 Linux 系统中，使用命令行工具（如 ps、kill 等）实现相同的功能。

2、内存管理使用 Windows 系统的性能监视器和资源监视器，查看内存的使用情况，包括物理内存、虚拟内存的占用和分配情况。

在 Linux 系统中，通过命令（如 free、vmstat 等）获取类似的内存信息，并分析内存的使用效率。

3、文件系统管理在 Windows 系统中，对文件和文件夹进行创建、复制、移动、删除等操作，了解文件的属性设置和权限管理。

在 Linux 系统中，使用命令（如 mkdir、cp、mv、rm 等）完成相同的任务，并熟悉文件的所有者、所属组和权限设置。

4、设备管理在 Windows 系统中，查看设备管理器中的硬件设备信息，安装和卸载设备驱动程序。

在 Linux 系统中，使用命令（如 lspci、lsusb 等）查看硬件设备，并通过安装内核模块来支持特定设备。

四、实验步骤1、进程管理实验（1）打开 Windows 系统的任务管理器，切换到“进程”选项卡，可以看到当前系统中正在运行的进程列表。

（2）选择一个进程，右键点击可以查看其属性，包括进程 ID、CPU 使用率、内存使用情况等。

（3）通过“结束任务”按钮可以结束指定的进程，但要注意不要随意结束系统关键进程，以免导致系统不稳定。

操作系统实验一、实验背景操作系统实验是计算机科学与技术专业中非常重要的一门实践课程，旨在帮助学生加深对操作系统原理的理解，并且通过实际操作，提高学生的实际动手能力。

本文将介绍我在操作系统实验中所进行的一项实验内容和实验结果。

二、实验目的本次实验的目的是通过模拟操作系统的一些核心功能和概念，加深对操作系统内部工作原理的理解，掌握操作系统的调度算法、程序设计和系统优化等技能。

三、实验步骤1. 实验环境准备为了进行本次实验，首先需要搭建相应的实验环境。

我选择使用Linux操作系统作为实验环境，并确保已经安装了必要的工具和软件，如gcc编译器和相关的调试工具。

2. 实验代码编写在实验开始之前，我阅读了相关的文档和教材，理解了实验的要求和任务。

然后，我按照要求开始编写实验所需的代码。

在代码编写过程中，我需要对操作系统内核进行修改和扩展，并且针对具体的实验要求，实现相关的功能和算法。

3. 实验测试与调试完成代码编写后，我进行了一系列的测试和调试工作。

通过编写测试用例，模拟各种场景和输入情况，验证代码的正确性和稳定性。

如果发现错误或问题，我会使用调试工具进行定位和修复。

4. 实验结果分析在完成测试和调试后，我对实验结果进行了详细的分析。

通过比较和统计实验数据，我得出了一些结论，并对实验结果进行了评估和总结。

四、实验结果与讨论通过实验，我成功完成了操作系统实验的任务，并获得了一些有价值的实验结果。

在实验过程中，我遇到了一些挑战和困难，但通过不断努力和学习，最终克服了这些困难，并获得了令人满意的成果。

五、实验心得体会通过参与操作系统实验，我深刻地认识到了操作系统在计算机系统中的重要性和作用。

实验过程中，我不仅学到了新的知识和技能，还提高了自己的动手能力和问题解决能力。

同时，我也感受到了团队合作的重要性，与同学们一起合作完成实验任务，互相学习和交流，共同进步。

六、实验结论通过本次操作系统实验，我对操作系统的工作原理和相关概念有了更深入的了解。

HUNAN UNIVERSITY 操作系统实验报告题目：LAB8目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、练习题 (3)练习0 (3)练习1 (4)练习2 (10)四、实验结果 (13)一、实验目的通过完成本次实验，希望能达到以下目标了解基本的文件系统系统调用的实现方法；了解一个基于索引节点组织方式的Simple FS文件系统的设计与实现；了解文件系统抽象层-VFS的设计与实现；二、实验内容实验七完成了在内核中的同步互斥实验。

本次实验涉及的是文件系统，通过分析了解ucore 文件系统的总体架构设计，完善读写文件操作，从新实现基于文件系统的执行程序机制（即改写do_execve），从而可以完成执行存储在磁盘上的文件和实现文件读写等功能三、练习练习0：填写已有实验本实验依赖实验1/2/3/4/5/6/7。

请把你做的实验1/2/3/4/5/6/7的代码填入本实验中代码中有“LAB1”/“LAB2”/“LAB3”/“LAB4”/“LAB5”/“LAB6”/“LAB7”的注释相应部分。

并确保编译通过。

注意：为了能够正确执行lab8的测试应用程序，可能需对已完成的实验1/2/3/4/5/6/7的代码进行进一步改进将其与lab7文件对比，得到缺失文件如下：proc.cdefault_pmm.cpmm.cswap_fifo.cvmm.ctrap.csche.cmonitor.check_sync.c补全后不需要在7的基础上改了练习1: 完成读文件操作的实现（需要编码）首先了解打开文件的处理流程，然后参考本实验后续的文件读写操作的过程分析，编写在sfs_inode.c中sfs_io_nolock读文件中数据的实现代码。

请在实验报告中给出设计实现”UNIX的PIPE机制“的概要设方案，鼓励给出详细设计方案要求是首先了解打开文件的处理流程，然后参考本实验后续的文件读写操作的过程分析，编写在sfs_inode.c中sfs_io_nolock读文件中数据的实现代码。

实验内容和实验要求实验1:安装Linux系统(4学时)目的:1.学会在操作系统安装之前,根据硬件配置情况,制订安装计划。

2.学会在安装多操作系统前,利用硬盘分区工具(如PQMagic)为Linux准备分区。

3.学会Linux操作系统的安装步骤和简单配置方法。

4.学会Linux系统的启动、关闭步骤,初步熟悉Linux系统的用户界面。

内容:1.安装并使用硬盘分区工具(如PQMagic),为Linux准备好分区。

2.安装Linux系统(如红旗Linux桌面版)。

3.配置Linux系统运行环境。

4.正确地启动、关闭系统。

5.对图形界面进行一般操作。

要求:1.制订安装计划。

2.如果在机器上已安装了Windows系统,而且没有给Linux预备硬盘分区,则安装硬盘分区工具(如PQMagic),运行它,为Linux划分出一块“未分配”分区。

3.在光驱中放入Linux系统安装盘,启动系统。

按照屏幕提示,选择/输入相关参数,启动安装过程。

4.安装成功后,退出系统,取出安装盘。

重新开机,登录Linux系统。

5.对Linux系统进行配置,如显示设备、打印机等。

6.利用鼠标对图形界面进行操作。

说明:1.本实验应在教师的授权和指导下进行,不可擅自操作,否则可能造成原有系统被破坏。

2.如条件不允许每个学生亲自安装,可采用分组进行安装或课堂演示安装的方式。

实验2:Linux 应用及shell编程(4学时)目的:1.掌握Linux一般命令格式和常用命令。

2.学会使用vi编辑器建立、编辑文本文件。

3.了解shell的作用和主要分类。

4.学会bash脚本的建立和执行方式。

5.理解bash的基本语法。

6.学会编写简单的shell脚本。

内容:1.正确地登录和退出系统。

2.熟悉使用date,cal等常用命令。

3.进入和退出vi。

利用文本插入方式建立一个文件。

4.学会用gcc编译器编译C程序。

5.建立shell脚本并执行它。

6.学会使用shell变量和位置参数、环境变量。

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。

实验一、进程调度试验[目的要求]用高级语言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．[准备知识]一、基本概念1、进程的概念；2、进程的状态和进程控制块；3、进程调度算法；二、进程调度1、进程的状态2、进程的结构——PCB进程都是由一系列操作(动作)所组成，通过这些操作来完成其任务。

《操作系统原理》实验指导书羊四清编写适用专业：计算机科学与技术网络工程湖南人文科技学院计算机科学技术系2008年8 月前言操作系统是计算机的核心和灵魂.操作系统软件的设计对整个计算机的功能和性能起着至关重要的作用,所以此门课也是必不可少的，是面向计算机科学与技术、网络工程、软件工程等大多数计算机专业本科生开设的一门计算机专业课程。

操作系统是计算机系统的核心，《操作系统》课程是计算机科学与技术专业的重要必修课.本课程的目的是使学生掌握现代计算机操作系统的基本原理、基本设计方法及实现技术，具有分析现行操作系统和设计、开发实际操作系统的基本能力。

操作系统实验是操作系统课程的重要组成部分，属于学科基础实验范畴。

作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在操作系统理论课教学过程中开设。

操作系统是计算机科学与技术专业必修的专业基础课程，操作系统实验的作用是：理解操作系统的设计和实现思路,掌握典型算法。

基本要求是：理解进程的概念，理解死锁，掌握银行家算法；掌握请求页式存储管理的实现原理及页面置换算法。

学生应具有高级语言编程能力、具有数据结构等基础知识。

说明：本实验指导书所提供的源程序均已在VC６.０下调试运行过．目录实验一进程创建模拟 (1)实验二进程撤销模拟 (9)实验三P、V 原语的模拟实现 (10)实验四带优先级的时间片轮换的进程调度算法的实现 (16)实验五银行家算法模拟 (26)实验六连续动态内存管理模拟实现 (29)实验七请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟 (31)实验八SCAN 磁盘调度模拟实现 (36)实验九UNIX基本操作 (37)实验一进程创建模拟实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1）理解进程创建相关理论；2）掌握进程创建方法；3）掌握进程相关数据结构。

二、实验内容本实验针对操作系统中进程创建相关理论进行实验.要求实验者输入实验指导书提供的代码并进行测试。

代码简化了进程创建的多个步骤和内容。

《操作系统》课程实验报告一、实验目的本次《操作系统》课程实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的工作原理、进程管理、内存管理、文件系统等核心概念，并掌握相关的操作技能和分析方法。

二、实验环境1、操作系统：Windows 10 专业版2、开发工具：Visual Studio Code3、编程语言：C/C+＋三、实验内容（一）进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新进程，并观察进程的创建过程和资源分配情况。

同时，实现进程的正常终止和异常终止，并分析其对系统的影响。

2、进程同步与互斥使用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。

通过模拟多个进程对共享资源的访问，观察并解决可能出现的竞争条件和死锁问题。

（二）内存管理实验1、内存分配与回收实现不同的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。

观察在不同的内存请求序列下，内存的分配和回收情况，并分析算法的性能和优缺点。

2、虚拟内存管理研究虚拟内存的工作原理，通过设置页面大小、页表结构等参数，观察页面的换入换出过程，以及对系统性能的影响。

（三）文件系统实验1、文件操作实现文件的创建、打开、读取、写入、关闭等基本操作。

观察文件在磁盘上的存储方式和文件系统的目录结构。

2、文件系统性能优化研究文件系统的缓存机制、磁盘调度算法等，通过对大量文件的读写操作，评估不同优化策略对文件系统性能的提升效果。

四、实验步骤（一）进程管理实验步骤1、进程创建与终止（1）使用 C/C+＋语言编写程序，调用系统函数创建新进程。

（2）在子进程中执行特定的任务，父进程等待子进程结束，并获取子进程的返回值。

（3）通过设置异常情况，模拟子进程的异常终止，观察父进程的处理方式。

2、进程同步与互斥（1）定义共享资源和相关的信号量或互斥锁。

（2）创建多个进程，模拟对共享资源的并发访问。

（3）在访问共享资源的关键代码段使用同步机制，确保进程之间的正确协作。

（4）观察并分析在不同的并发情况下，系统的运行结果和资源竞争情况。