2015下《操作系统原理》实验报告

操作系统实验报告书院系名称：电子工程学院电子指导教师：班级：学号：学生姓名：实验题目一：进程一、实验目的通过观察、分析实验现象，深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点，掌握在POSIX 规范中fork和kill系统调用的功能和使用。

二、实验内容（1）补充POSIX 下进程控制的残缺版实验程序（2）回答下列问题：1. 你最初认为运行结果会怎么样？2. 实际的结果什么样？有什么特点？试对产生该现象的原因进行分析。

3. proc_number 这个全局变量在各个子进程里的值相同吗？为什么？4. kill 命令在程序中使用了几次？每次的作用是什么？执行后的现象是什么？5. 使用kill 命令可以在进程的外部杀死进程。

进程怎样能主动退出？这两种退出方式哪种更好一些？三、实验步骤1.根据题意进入DOC环境中编写程序。

2.编译，链接，运行程序，进行调试。

3.分析实验结果及回答问题。

四、调试情况，回答问题及体会1、对自己设计进行评价，指出合理和不足之处，提出改进的方案。

2、在设计过程中的感受。

调试情况：回答上述实验内容中的问题1．预期结果：会持续输出0-9号进程，直到输入数字键+回车，则会杀死该进程，接下来的输出将不会有该进程号，当输入q+回车，则退出程序。

2．实际结果：与预期差不多，因输入进程总数20大于设定的最大进程数，因此按进程数10来处理。

随机输出0-9号进程，sleep(SLEEP_INTERV AL)，循环输出，直到输入数字键，则会杀死该数字对应的进程，直到输入q退出循环，然后杀死本组所有进程。

分析：每创建一个子进程时，将其pid存储在pid[i]中，i存储在proc_number，然后调用死循环函数do_something()，输出该进程的代号proc_number；当输入数字键时，主进程会执行kill(pid[ch-'0'],SIGTERM)，从而杀死（ch-‘0’）号进程。

操作系统原理实验报告操作系统原理实验报告一、引言操作系统是计算机系统中的核心软件，它负责管理和协调计算机硬件资源，提供用户与计算机硬件之间的接口，使得用户可以方便地使用计算机。

在本次实验中，我们通过实际操作和观察，深入理解了操作系统的原理和工作机制。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过模拟操作系统的运行过程，加深对操作系统原理的理解。

具体目标包括：1. 掌握操作系统的启动过程和内存管理机制；2. 理解进程调度算法的原理和实现；3. 学习文件系统的组织和管理方式；4. 了解操作系统与硬件之间的交互方式。

三、实验过程1. 启动过程在计算机启动时，操作系统首先加载到内存中，并开始执行。

我们通过模拟实验，深入了解了操作系统的启动过程。

我们观察到操作系统通过读取硬盘中的引导扇区来进行启动，并且在启动过程中会进行一系列的初始化操作，如初始化内存管理、进程管理和设备驱动等。

2. 内存管理内存管理是操作系统中的重要组成部分，它负责分配和回收内存资源，以及管理进程的内存空间。

在实验中，我们学习了内存分页和内存分段两种常见的内存管理方式，并通过实际操作和观察，对其原理和实现有了更深入的了解。

3. 进程调度进程调度是操作系统中的核心功能之一，它决定了哪些进程能够获得CPU的使用权。

在实验中，我们学习了常见的进程调度算法，如先来先服务、短作业优先和时间片轮转等。

通过模拟实验，我们观察到不同的调度算法对进程执行的影响，加深了对进程调度原理的理解。

4. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理和组织文件的机制。

在实验中，我们学习了文件系统的组织方式，如目录结构和文件存储方式等。

通过实际操作和观察，我们了解了文件系统的工作原理和实现机制。

5. 硬件交互操作系统与硬件之间的交互是实现计算机功能的关键。

在实验中，我们学习了操作系统与硬件之间的通信方式，如中断和设备驱动等。

通过模拟实验，我们观察到操作系统是如何与硬件进行交互，并掌握了操作系统与硬件之间的配合工作。

《操作系统原理》实验报告班级:姓名:学号:指导老师：目录:实验题目：实验一线程创建与撤销 (2)实验题目：实验二线程同步 (6)实验题目：实验三线程互斥 (11)实验题目：实验四进程通信 (17)实验题目：实验五读者-写者问题 (21)实验题目：实验六进程调度 (37)实验题目：实验七存储管理之动态链接库 (52)实验题目：实验八存储管理之内存分配 (56)实验题目：实验九存储管理之页面置换算法 (69)实验题目：实验十设备管理 (84)实验题目：实验十一文件管理之文件读写 (98)实验题目：实验一线程创建与撤销完成人：XXX报告日期：2018年3月31日一、实验内容简要描述（1）熟悉VC++、Visual Studio开发环境。

（2）使用相关函数创建和撤销线程。

（3）在一个进程中创建3个线程，名字分别为threada、threadb、threadc。

threada输出“hello world! ”。

threadb输出“My name is …”。

threadc输出“Please wait…”，然后sleep 5秒钟，接着输出“I wake up”。

二、程序设计1、设计思路该函数创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。

2、主要数据结构HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,DWORD dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID lpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD lpThreadId)；VOID ExitThread(DWORD dwExitCode)；VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds);VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds);三、实验结果1、基本数据lpThreadAttributes：指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构，该结构决定了返回的句柄是否可被子进程继承。

《操作系统》实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的组成部分之一，本次实验的主要目的是深入理解操作系统的基本原理和功能，通过实际操作和观察，熟悉操作系统的核心概念，包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等，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以下环境中进行：操作系统：Windows 10开发工具：Visual Studio 2019编程语言：C+＋三、实验内容1、进程管理实验进程是操作系统中最基本的执行单元。

在这个实验中，我们使用C+＋编写程序来创建和管理进程。

通过观察进程的创建、执行和结束过程，理解进程的状态转换和资源分配。

首先，我们编写了一个简单的程序，创建了多个子进程，并通过进程标识符（PID）来跟踪它们的运行状态。

然后，使用等待函数来等待子进程的结束，并获取其返回值。

在实验过程中，我们发现进程的创建和销毁需要消耗一定的系统资源，而且进程之间的同步和通信需要谨慎处理，以避免出现死锁和竞争条件等问题。

2、内存管理实验内存管理是操作系统的核心功能之一，它直接影响系统的性能和稳定性。

在这个实验中，我们研究了动态内存分配和释放的机制。

使用 C+＋中的 new 和 delete 操作符来分配和释放内存。

通过观察内存使用情况和内存泄漏检测工具，了解了内存分配的效率和可能出现的内存泄漏问题。

同时，我们还探讨了内存分页和分段的概念，以及虚拟内存的工作原理。

通过模拟内存访问过程，理解了页表的作用和地址转换的过程。

3、文件系统实验文件系统是操作系统用于管理文件和目录的机制。

在这个实验中，我们对文件的创建、读写和删除进行了操作。

使用 C+＋的文件流操作来实现对文件的读写。

通过创建不同类型的文件（文本文件和二进制文件），并对其进行读写操作，熟悉了文件的打开模式和读写方式。

此外，还研究了文件的权限设置和目录的管理，了解了如何保护文件的安全性和组织文件的结构。

4、设备管理实验设备管理是操作系统与外部设备进行交互的桥梁。

《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。

《操作系统原理》课程设计报告书题目：进程控制模块的设计与实现专业：网络工程学号： ********* 学生姓名：***指导教师：***完成日期： 2015-12-05目录第1章课题概述 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 设计理论依据 (3)第2章设计简介和内容 (6)2.1 设计简介 (6)2.2 设计内容 (6)第3章详细设计3.1 设计流程图 (7)3.2 主要程序代码 (9)第4章设计结果及分析 (10)4.1 运行结果截图 (10)4.2 运行结果分析................................ 错误!未定义书签。

总结.. (15)第1章课题描述1.1设计要求1.叙述要详细。

2.要有条理。

3.各个功能分开阐述。

4.自己可以增加题目要求的功能模块。

5.可以增加自己对题目的理解。

1.2设计理论依据根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。

短作业优先调度算法，从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。

第2章设计简介和内容2.1设计简介在多道程序环境下，将系统中的作业组织起来，为每个进入系统的作业建立档案以记录和作业相关的信息，按要求输入作业名、到达时间和服务时间，并为其建立作业控制块（JCB）挂入后备队列。

进行作业调度时，在其后计算出各个作业的开始执行时间、完成时间、周转时间和平均周转时间，利用短作业优先算法进行作业调度，并按照由小到大的顺序显示出来。

2.2 设计内容1）编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用短作业优先的作业调度算法。

实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所作工作进程测试。

2）创建作业控制块JCB，定义为结构体，为进入系统的作业建立档案，其中定义了作业名，作业到达时间，作业服务时间，作业开始执行时间，作业完成时间，作业周转时间，作业平均周转时间。

一、实验目的1. 理解操作系统基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。

2. 掌握操作系统的基本命令和操作方法。

3. 通过实验加深对操作系统原理的理解和掌握。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：Eclipse三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 进程管理实验2. 内存管理实验3. 文件系统实验四、实验步骤及结果1. 进程管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的进程管理程序，实现进程的创建、调度、同步和通信等功能。

- 编写代码实现进程的创建，通过调用系统调用创建新的进程。

- 实现进程的调度，采用轮转法进行进程调度。

- 实现进程同步，使用信号量实现进程的互斥和同步。

- 实现进程通信，使用管道实现进程间的通信。

实验结果：- 成功创建多个进程，并实现了进程的调度。

- 实现了进程的互斥和同步，保证了进程的正确执行。

- 实现了进程间的通信，提高了进程的效率。

2. 内存管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的内存管理程序，实现内存的分配、释放和回收等功能。

- 实现内存的分配，采用分页存储管理方式。

- 实现内存的释放，通过调用系统调用释放已分配的内存。

- 实现内存的回收，回收未被使用的内存。

实验结果：- 成功实现了内存的分配、释放和回收。

- 内存分配效率较高，回收内存时能保证内存的连续性。

3. 文件系统实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的文件系统程序，实现文件的创建、删除、读写等功能。

- 实现文件的创建，通过调用系统调用创建新的文件。

- 实现文件的删除，通过调用系统调用删除文件。

- 实现文件的读写，通过调用系统调用读取和写入文件。

实验结果：- 成功实现了文件的创建、删除、读写等功能。

- 文件读写效率较高，保证了数据的正确性。

五、实验总结通过本次实验，我对操作系统原理有了更深入的理解和掌握。

以下是我对实验的几点总结：1. 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和控制计算机资源，提高计算机系统的效率。