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操作系统实验实验报告虚拟内存一、实验目的本次操作系统实验的目的是深入理解虚拟内存的概念、原理和实现机制，通过实际操作和观察，掌握虚拟内存的相关技术，包括页面置换算法、内存分配策略等，并分析其对系统性能的影响。
二、实验环境操作系统：Windows 10 专业版开发工具：Visual Studio 2019编程语言：C+＋三、实验原理1、虚拟内存的概念虚拟内存是一种计算机系统内存管理技术，它使得应用程序认为自己拥有连续的可用内存（一个连续完整的地址空间），而实际上，这些内存可能是被分散存储在物理内存和外部存储设备（如硬盘）中的。
虚拟内存通过将程序使用的内存地址映射到物理内存地址，实现了内存的按需分配和管理。
2、页面置换算法当物理内存不足时，操作系统需要选择一些页面（内存中的固定大小的块）换出到外部存储设备，以腾出空间给新的页面。
常见的页面置换算法有先进先出（FIFO）算法、最近最少使用（LRU）算法、时钟（Clock）算法等。
3、内存分配策略操作系统在分配内存时，需要考虑如何有效地利用有限的物理内存资源。
常见的内存分配策略有连续分配、分页分配和分段分配等。
四、实验内容与步骤1、实现简单的虚拟内存系统使用 C+＋编写一个简单的虚拟内存模拟程序，包括内存页面的管理、地址映射、页面置换等功能。
2、测试不同的页面置换算法在虚拟内存系统中，分别实现 FIFO、LRU 和 Clock 算法，并对相同的访问序列进行测试，比较它们的页面置换次数和缺页率。
3、分析内存分配策略的影响分别采用连续分配、分页分配和分段分配策略，对不同大小和类型的程序进行内存分配，观察系统的性能（如内存利用率、执行时间等）。
具体步骤如下：（1）定义内存页面的结构，包括页面号、标志位（是否在内存中、是否被修改等）等。
（2）实现地址映射函数，将虚拟地址转换为物理地址。
（3）编写页面置换算法的函数，根据不同的算法选择要置换的页面。
（4）创建测试用例，生成随机的访问序列，对不同的算法和分配策略进行测试。
操作系统教程实验指导书实验一WINDOWS进程初识1、实验目的（1）学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application（控制台应用程序)。
（2）掌握WINDOWS API的使用方法。
（3）编写测试程序，理解用户态运行和核心态运行。
2、实验内容和步骤（1）编写基本的Win32 Consol Application步骤1：登录进入Windows，启动VC++ 6.0。
步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名，在“Location”处输入工程目录。
创建一个新的控制台应用程序工程。
步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。
步骤4：将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。
编译成可执行文件。
步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows “命令提示符”窗口，然后进入工程目录中的debug子目录，执行编译好的可执行程序：E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：答：运行成功，结果：（2）计算进程在核心态运行和用户态运行的时间步骤1：按照（1）中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，然后将清单1-2中的程序拷贝过来，编译成可执行文件。
步骤2：在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，程序的参考程序如清单1-3所示，编译成可执行文件并执行。
步骤3：在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件，测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。
篇一：操作系统实验报告完全版《计算机操作系统》实验报告班级：姓名：学号：实验一进程控制与描述一、实验目的通过对windows 2000编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解windows 2000的结构。
通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解windows 2000中进程的“一生”。
二、实验环境硬件环境：计算机一台，局域网环境；软件环境：windows 2000 professional、visual c++6.0企业版。
三、实验内容和步骤第一部分:程序1-1windows 2000 的gui 应用程序windows 2000 professional下的gui应用程序，使用visual c++编译器创建一个gui应用程序，代码中包括了winmain()方法，该方法gui类型的应用程序的标准入口点。
:: messagebox( null, “hello, windows 2000” , “greetings”,mb_ok) ;/* hinstance */ , /* hprevinstance */, /* lpcmdline */, /* ncmdshow */ )return(0) ; }在程序1-1的gui应用程序中，首先需要windows.h头文件，以便获得传送给winmain() 和messagebox() api函数的数据类型定义。
接着的pragma指令指示编译器/连接器找到user32.lib库文件并将其与产生的exe文件连接起来。
这样就可以运行简单的命令行命令cl msgbox.cpp来创建这一应用程序，如果没有pragma指令，则messagebox() api函数就成为未定义的了。
这一指令是visual studio c++ 编译器特有的。
接下来是winmain() 方法。
其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。
操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。
【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:1）进程个数n ；每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ；输入时间片大小q 。
2）要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间；3）输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。
实现提示:用C++语言实现提示:1）程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2）进程调度的实现过程如下:➢变量初始化；➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn；时间片大小q；➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；➢按格式输出调度结果。
wait(0);printf("parent process doesn't change the glob and loc:\n");printf("glob=%d,loc=%d\n",glob,loc);exit(0);}运行结果：2、理解vofork（）调用：程序代码：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>int glob=3;int main(void){pid_t pid;int loc=3;if((pid=vfork())<0){printf("vfork() error\n");exit(0);}else if(pid==0){glob++;loc--;printf("child process changes the glob and loc\n");exit(0);}elseprintf ("parent process doesn't change the glob and loc\n");printf("glob=%d,val=%d\n",glob,loc);}运行结果：3、给进程指定一个新的运行程序的函数exec().程序代码：printe1.c代码：#include<stdio.h>int main(int argc,char * argv[]){int n;char * * ptr;extern char * * environ;for(n=0;n<argc;n++)printf("argv[%d]:%s\n",n,argv[n]);for(ptr=environ; * ptr!=0;ptr++)printf("%s\n",* ptr);exit(0);}file4.c代码如下：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>char * env_list[]={"USER=root","PATH=/root/",NULL};int main(){pid_t pid;if((pid=fork())<0){printf("fork error!\n");exit(0);}else if(pid==0){if(execle("/root/print1","print1","arg1","arg2",(char *)0,env_list)<0) printf("execle error!\n");exit(0);}if((waitpid(pid,NULL,0))<0)printf("WAIT ERROR!\n");exit(0);if((pid=fork())<0){printf("fork error!\n");exit(0);}else if(pid==0){if(execlp("print1","print1","arg1",(char *)0)<0)printf("execle error!\n");exit(0);}exit(0);}运行结果：4、进程终止函数exit()。
case -1:perror("fork()");exit(0);case 0:do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);exit(0);default:break;}}for(i = 0;i<10;i++){int child_status;wait(&child_status);}printf("main is done");fflush(stdout);return 0;}运行结果：二、共享主存段机制共享主存段为进程提供了直接通过主存进行通信的有效手段，不像消息缓存机制那样需要系统提供缓存，也不像pipe机制那样需要事先建立一个特殊文件，而是有通信双方直接访问某些共享虚拟存储器空间。
在系统V中，系统管理一组共享主存段控制块。
通信进程在使用共享主存段以前，首先提出申请，系统为止分配存储空间并返回共享主存段标识号。
一个共享段建立后，进程把它被附加到自己的虚拟存储空间中。
一个进程可以附加多个共享主存段。
一个主存段一旦被附加到进程的虚拟机空间后，对它的访问以其他虚拟机的访问完全相同。
但为了保证共享主存段数据完整性，通信的进程之间要互斥的进行访问。
当通信进程不再需要该共享主存段时，可使用命令将其与进程分离，从而使其进程的虚空间删除。
为了理解进程通过共享主存段的通信过程，下面举例，一个是进程向共享段写信息的例子：一个是进行从共享段读信息的例子。
代码如下：四、实验过程与分析一、信号量机制在第一个例子的程序中创建了5个并发子进程，互斥地对文件进行写操作，将自己的进程号写到文件中去，信号量的初值为1，当地一个进程执行update_file函数时首先将信号量值-1，（相当于P操作）致使其它进程等待无法操作文件，直到其结束后，将其值变为1后（相当于V操作），其它进程并发竞争对文件的写操作，并将自己的pid 写入文件中。
在linux中信号量机制的执行既步骤如下所示：（1）信号量的定义：struct semaphore {spinlock_t lock;unsigned int count;struct list_head wait_list;};在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。
第1篇一、实验目的1. 掌握操作系统安装的基本方法。
2. 熟悉安装过程中可能遇到的问题及解决方法。
3. 提高系统安装与维护能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 安装介质：Windows 10安装U盘3. 硬件设备：计算机（CPU、内存、硬盘等）三、实验步骤1. 准备工作（1）制作Windows 10安装U盘，确保U盘中的安装文件完整。
（2）备份重要数据，避免安装过程中数据丢失。
2. 安装系统（1）将Windows 10安装U盘插入计算机USB接口。
（2）重启计算机，进入BIOS设置，将U盘设置为第一启动设备。
（3）启动计算机，进入Windows 10安装界面。
（4）按照提示操作，选择安装类型（升级或全新安装）。
（5）选择安装磁盘，进行分区操作。
（6）确认安装路径，开始安装系统。
3. 安装完成后重启计算机，进入Windows 10桌面。
四、实验结果1. 成功安装Windows 10操作系统。
2. 系统运行稳定，无异常现象。
五、实验分析1. 在安装过程中，遇到了以下问题：（1）U盘启动速度较慢，导致安装时间较长。
（2）在分区操作时，由于操作失误，导致分区不正确。
（3）在安装过程中，遇到网络连接问题，无法正常下载驱动程序。
2. 针对上述问题，采取了以下解决方法：（1）更换高速U盘，提高启动速度。
（2）重新分区，确保分区正确。
（3）连接网络，手动下载驱动程序。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了操作系统安装的基本方法。
2. 熟悉了安装过程中可能遇到的问题及解决方法。
3. 提高了系统安装与维护能力。
以下为实验报告的详细内容：一、实验目的1. 掌握操作系统安装的基本方法。
2. 熟悉安装过程中可能遇到的问题及解决方法。
3. 提高系统安装与维护能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 安装介质：Windows 10安装U盘3. 硬件设备：计算机（CPU、内存、硬盘等）三、实验步骤1. 准备工作（1）制作Windows 10安装U盘，确保U盘中的安装文件完整。
《操作系统》实验报告实验序号：01 实验项目名称：操作系统环境学号1107xxx 姓名xxx 专业、班级软件工程1103 实验地点计—502 指导教师徐冬时间2013.9.23 实验目的1) 了解和学习Windows系统管理工具及其使用；2) 熟悉Windows系统工具的内容和应用；由此，进一步熟悉Windows操作系统的应用环境。
工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。
需要准备一台运行Windows 操作系统的计算机。
实验内容与步骤1. 计算机管理2. 事件查看器3. 性能监视4. 服务5. 数据库 (ODBC)为了帮助用户管理和监视系统，Windows提供了多种系统管理工具，其中最主要的有计算机管理、事件查看器和性能监视等。
如图2所示。
图2 基于虚拟机的操作系统计算环境管理步骤1：登录进入Windows。
步骤2：在“开始”菜单中单击“设置”-“控制面板”命令，双击“管理工具”图标。
在本地计算机“管理工具”组中，有哪些系统管理工具，基本功能是什么：1) Internet 信息服务；管理IIS,Internet 和Intranet站点的WEB服务器。
2) Server Extensions 管理器；Server Extensions管理器。
3)计算机管理；管理磁盘以及使用其他系统工具来管理本地或远程的计算机。
4)性能；显示系统性能图表以及配置数据日志和警报。
5)本地安全策略；查看和修改本地安全策略，如用户权限和审核策略。
6)事件查看器；显示来自于Windows和其他程序的监视与排错消息。
7)组件服务；配置和管理COM+应用程序。
1. 计算机管理使用“计算机管理”可通过一个合并的桌面工具来管理本地或远程计算机，它将几个Windows管理实用程序合并到一个控制台目录树中，使管理员可以轻松地访问特定计算机的管理属性和工具。
步骤3：在“管理工具”窗口中，双击“计算机管理”图标。
“计算机管理”使用的窗口与“Windows资源管理器”相似。
《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解，通过实际操作，提高对操作系统设计和实现的认知。
通过实验二，我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。
二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。
b.设计一个简单的进程调度算法，如轮转法或优先级调度法。
c.实现进程间的通信机制，如共享内存或消息队列。
2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。
b.实现一个简单的线程调度算法，如协同多任务（cooperative multitasking）。
3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。
b.实现内存的分配和回收。
c.实现一个简单的内存保护机制。
4、文件系统a.设计一个简单的文件系统，包括文件的创建、读取、写入和删除。
b.实现文件的存储和检索。
c.实现文件的备份和恢复。
三、实验步骤1、进程管理a.首先，设计一个进程类，包含进程的基本属性（如进程ID、状态、优先级等）和操作方法（如创建、撤销、阻塞、唤醒等）。
b.然后，实现一个进程调度器，根据不同的调度算法对进程进行调度。
可以使用模拟的方法，不需要真实的硬件环境。
c.最后，实现进程间的通信机制，可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。
2、线程调度a.首先，设计一个线程类，包含线程的基本属性（如线程ID、状态等）和操作方法（如创建、撤销等）。
b.然后，实现一个线程调度器，根据不同的调度算法对线程进行调度。
同样可以使用模拟的方法。
3、内存管理a.首先，设计一个内存页框类，包含页框的基本属性（如页框号、状态等）和操作方法（如分配、回收等）。
b.然后，实现一个内存管理器，根据不同的内存保护机制对内存进行保护。
可以使用模拟的方法。
4、文件系统a.首先，设计一个文件类，包含文件的基本属性（如文件名、大小等）和操作方法（如创建、读取、写入、删除等）。
b.然后，实现一个文件系统管理器，包括文件的存储和检索功能。
