操作系统实验课
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操作系统实验
操作系统实验操作系统实验是计算机科学与技术领域非常重要的一门实验课程。
通过操作系统实验，学生可以深入了解操作系统的基本原理和实践技巧，掌握操作系统的设计和开发方法。
本文将介绍操作系统实验的一般内容和实验室环境要求，并详细说明一些常见的操作系统实验内容。
一、实验内容1. 实验环境搭建：操作系统实验通常在实验室中进行。
为了完成实验，学生需要搭建一个操作系统实验环境。
实验环境通常由一个或多个计算机节点组成，每个计算机节点需要安装操作系统实验所需要的软件和驱动程序。
2. 操作系统整体结构分析：学生首先需要通过文献研究和课堂学习，了解操作系统的整体结构和基本原理。
在实验中，学生需要分析和理解操作系统的各个模块之间的功能和相互关系。
3. 进程管理实验：进程是操作系统中最基本的运行单位。
在这个实验中，学生可以通过编写程序并使用系统调用来实现进程的创建、销毁和调度。
学生需要熟悉进程状态转换和调度算法，理解进程间通信和同步机制。
4. 内存管理实验：内存管理是操作系统中非常重要的一个模块。
学生需要实现虚拟内存管理、页面置换算法以及内存分配和回收策略。
通过这个实验，学生可以深入了解虚拟内存管理的原理和实际应用。
5. 文件系统实验：文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的模块。
在这个实验中，学生需要实现基本的文件系统功能，如文件的创建、读取和修改。
学生还可以实现进程间的文件共享和保护机制。
6. 设备管理实验：设备管理是操作系统中与硬件设备交互的一个重要模块。
在这个实验中，学生需要实现设备的初始化、打开和关闭功能。
学生还可以实现设备驱动程序，完成对硬件设备的控制。
二、实验室环境要求1. 计算机硬件：实验室需要配备一定数量的计算机节点。
每个计算机节点需要具备足够的计算能力和内存容量，以满足操作系统实验的要求。
2. 操作系统软件：实验室中的计算机节点需要安装操作系统软件，通常使用Linux或者Windows操作系统。
此外，还需要安装相关的开发工具和编程语言环境。
计算机操作系统实验课实验报告
实验报告实验课程: 计算机操作系统学生姓名：XXX学号：XXXX专业班级：软件2014年12月25日目录实验一熟悉Windows XP中的进程和线程 (3)实验二进程调度 (7)实验三死锁避免—银行家算法的实现 (16)实验四存储管理 (22)实验一熟悉Windows XP中的进程和线程一、实验名称熟悉Windows XP中的进程和线程二、实验目的1、熟悉Windows中任务管理器的使用。
2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。
3、掌握利用spy++.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。
三、实验结果分析1、启动操作系统自带的任务管理器：方法：直接按组合键Ctrl+Alt+Del，或者是在点击任务条上的“开始”“运行”，并输入“taskmgr.exe”。
2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置，显示关于进程的以下各项信息，并完成下表：表一：统计进程的各项主要信息3、启动办公软件“Word”，在任务管理器中找到该软件的登记，并将其结束掉。
再从任务管理器中分别找到下列程序：winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe，试着结束它们，观察到的反应是任务管理器无法结束进程，原因是该系统是系统进程。
4、在任务管理器中找到进程“explorer.exe”，将之结束掉，并将桌面上你打开的所有窗口最小化，看看你的计算机系统起来什么样的变化桌面上图标菜单都消失了、得到的结论 explorer.exe是管理桌面图标的文件（说出explorer.exe进程的作用）。
5、运行“spy++.exe”应用软件，点击按钮“”，切换到进程显示栏上，查看进程“explorer.exe”的各项信息，并填写下表：进程：explorer.exe 中的各个线程6、注意某些线程前有“＋”，如图所示：，说明二者之间的差异前有“+”其器线程下有窗口。
四、心得体会通过本次实验，我了解到了windows系统中进程的管理与操作，我了解了如何切出任务管理器，任务管理器应用与其他与进程相关的知识，明白了有些系统程序不能够关闭，系统中的进程与线程虽然很多，但是其中有许多关联，只要弄清楚其中的关联那么就能够运用好进程与线程，达到我们的目的。
操作系统上海大学实验
第一部分《操作系统（一）》课程实验实验一Linux操作系统基本命令一．实验目的1. 了解Linux运行环境，熟悉交互式分时系统、多用户环境的的运行机制。
2. 练习Linux系统命令接口的使用，学会Linux基本命令、后台命令、管道命令等命令的操作要点。
二．实验环境复习操作系统中相关的用户接口概念。
查阅Linux中Shell的资料，它既是一个命令解释程序，又是一个程序设计语言。
熟悉本《实验指导》第二部分，从中你可以学会Shell的一般命令。
三．实验内容通过终端或虚拟终端，在基于字符的交互界面中进行Shell的基本命令的操作。
四．操作过程查看信息命令文件操作命令文件链接的意思——在文件之间创建链接。
作用——给系统中u、已有的某个文件指定另外一个可用于访问它的名称。
对于新的文件名，我们可以为其指定不同的访问权限，以控制对信息的共享和安全性问题。
目录操作思考：Linux文件类型有哪几种？文件的存取控制模式如何描述？文件类型有普通文件（~）、目录文件（d）、块设备特别文件（b）、字符设备特别文件（c）、命名管道文件（p）等。
“存取控制模式”指对不同用户分配不同的操作权。
Linux文件系统将用户分为3类，即文件主、同组人、其他人。
每种人可以执行3种操作，r,w,x。
修改文件属性不能，文件已经不属于本个用户。
进程管理命令思考：系统如何管理系统中的多个进程？进程的家族关系是怎样体现的？有什么用？在linux系统上运行任何东西，每个用户的工作、每个系统监控程序等等都是已进程形式运行的。
因此进程管理师linux系统管理非常重要的一个方面。
交互式进程：一个由shell启动控制的进程，可在前台或后台运行；批处理进程：与终端无关，安排在指定时刻完成一系列进程；守护进程：在引导系统时动，以执行即时的操作系统任务。
当用户管理进程时，必须用到PID号。
实验二用户界面与Shell 命令一实验要求（1）（2）（3）（4）（1）掌握图形化用户界面和字符界面下使用Shell 命令的方法。
操作系统教学实践(3篇)
第1篇一、引言操作系统是计算机科学与技术领域的重要基础课程，它涉及计算机系统的资源管理、进程管理、存储管理、文件系统等多个方面。
为了提高学生对操作系统的理解和掌握程度，本文将从教学实践的角度，探讨如何进行操作系统教学。
二、教学目标1. 使学生掌握操作系统的基本概念、原理和关键技术；2. 培养学生分析和解决实际问题的能力；3. 增强学生的团队协作和创新能力；4. 提高学生的编程能力和动手能力。
三、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的定义、发展历程、分类和特点；2. 进程管理：讲解进程的概念、进程状态、进程调度算法和进程同步与互斥；3. 存储管理：分析内存分配策略、页面置换算法和虚拟内存技术；4. 文件系统：探讨文件系统的概念、目录结构、文件操作和存储设备管理；5. 设备管理：介绍设备的分类、驱动程序、I/O控制方式和中断处理；6. 网络操作系统：讲解网络操作系统的基本概念、网络协议、网络设备管理和网络安全。
四、教学实践1. 案例教学：通过实际案例，引导学生分析操作系统的原理和应用。
例如，以Linux系统为例，讲解进程调度、内存管理和文件系统等知识点。
2. 实验教学：设计实验项目，让学生动手实践操作系统的相关知识。
实验项目包括：（1）进程调度实验：让学生编写进程调度算法，实现进程的创建、调度和同步。
（2）内存管理实验：让学生实现内存分配、页面置换和虚拟内存等技术。
（3）文件系统实验：让学生实现文件系统的目录结构、文件操作和存储设备管理。
（4）设备管理实验：让学生编写设备驱动程序，实现设备的控制和管理。
3. 项目教学：以实际项目为背景，让学生分组完成项目开发。
项目可以包括：（1）操作系统模拟器：让学生模拟操作系统的运行过程，加深对操作系统原理的理解。
（2）嵌入式操作系统开发：让学生了解嵌入式操作系统的特点，掌握嵌入式开发技能。
（3）分布式操作系统开发：让学生了解分布式系统的原理，掌握分布式操作系统的开发方法。
《操作系统》课程实验内容和实验要求
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。
操作系统课程实验报告-实验六文件系统
if __name__ == '__main__': if len(sys.argv) != 3: Usage() exit(1)
hierarchy, filesCompareOutput = diffDir(sys.argv[1], sys.argv[2])
print('{0}\n 比较文件结构：\n{0}'.format(' '*10)) PrintHierarchy(hierarchy) print() if len(filesCompareOutput) != 0:
subname[1])
# 合并结果
filesCompareOutput += subCompareOutput
sameFileHierarchy.append(('{0}'.format(name),
subFileHierarchy))
elif ( os.path.isfile(subname[0])
华南理工大学 操作系统课程实验报告
实验概述
【实验目的及要求】
加深对 linux 文件系统的理解。 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 <dir1> <dir2>”命令时，能够比较目录 dir1 和 目录 dir2 是否具有相同的结构，对相同的部分，进一步比较相同文件名的 文件内容。列出比较的文件系统结构图。 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。
for item in hierarchy: if isinstance(item, tuple): print(' '*level*3 + ' ' + item[0] + '/') PrintHierarchy(item[1], level+1) else: print(' '*level*3 + ' ' + item)
hierarchy, filesCompareOutput = diffDir(sys.argv[1], sys.argv[2])
print('{0}\n 比较文件结构：\n{0}'.format(' '*10)) PrintHierarchy(hierarchy) print() if len(filesCompareOutput) != 0:
subname[1])
# 合并结果
filesCompareOutput += subCompareOutput
sameFileHierarchy.append(('{0}'.format(name),
subFileHierarchy))
elif ( os.path.isfile(subname[0])
华南理工大学 操作系统课程实验报告
实验概述
【实验目的及要求】
加深对 linux 文件系统的理解。 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 <dir1> <dir2>”命令时，能够比较目录 dir1 和 目录 dir2 是否具有相同的结构，对相同的部分，进一步比较相同文件名的 文件内容。列出比较的文件系统结构图。 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。
for item in hierarchy: if isinstance(item, tuple): print(' '*level*3 + ' ' + item[0] + '/') PrintHierarchy(item[1], level+1) else: print(' '*level*3 + ' ' + item)
国开(电大)操作系统课程实验报告1
国开(电大)操作系统课程实验报告1
概要
该实验报告旨在记录国开(电大)操作系统课程实验1的过程和
结果。
本次实验的主要目标是熟悉操作系统的基本概念和任务管理。
实验过程
1. 阅读实验指南：仔细阅读了实验指南，了解了实验要求和流程。
2. 环境搭建：安装了虚拟机软件并创建了一个虚拟机，用于实
验的操作系统。
3. 实验步骤：
- 步骤1：启动虚拟机并登录操作系统。
- 步骤2：查看当前系统的任务列表。
- 步骤3：创建一个新的任务，并添加一些测试内容。
- 步骤4：查看更新后的任务列表，确认新任务的添加成功。
4. 实验结果：
- 成功完成了所有实验步骤。
- 通过查看任务列表，确认新任务的添加成功。
总结
通过本次实验，我进一步了解了操作系统的基本概念和任务管理。
实践操作系统的相关操作，加深了对操作系统的理解和熟悉度。
在实验过程中，我遵循实验指南，按照步骤进行操作，并取得了预
期的实验结果。
改进建议
对于下次实验，建议在实验过程中记录更多的细节和操作步骤，便于后续复和总结。
同时，对于实验中遇到的问题，可以记录下来
并尝试寻找解决方案，以便在以后的实验中更好地应对类似问题。
计算机操作系统实验指导linux版王红玲源码
计算机操作系统实验指导linux版王红玲源码操作系统实验是计算机科学专业学生必修的一门课程，通过实验可以增加学生对操作系统原理的理解和运用能力。
本文以Linux版王红祥操作系统实验指导为例，介绍实验的内容和相关源码。
一、实验内容王红祥操作系统实验主要包括以下几个方面的内容：1.操作系统的引导过程：通过编写汇编代码，实现在x86计算机上加载操作系统，并将CPU从实模式切换到保护模式。
2. 中断处理：实现Timer和UART中断的处理函数，并学习如何编写中断处理程序。
3.多进程管理：实现进程的创建、调度和切换，并学习如何用进程间通信的方式实现进程间的数据交换。
4.内存管理：实现内存的分配和回收，通过设计页表实现虚拟地址转换到物理地址。
5.文件系统：基于FAT12文件系统，实现文件的读取和写入功能，包括创建、删除和修改文件。
二、源码分析以下是王红祥操作系统实验中的一个源码例子，用于实现中断处理：```cvoid irq_handler(int irq)if (irq == TIMER_IRQ)} else if (irq == UART_IRQ)uart_handle(;}/*处理定时器中断的逻辑*/void uart_handle/*处理串口中断的逻辑*/int main/*设置中断处理函数*/set_irq_handler(IRQ0, irq_handler); set_irq_handler(IRQ1, irq_handler); /*启用中断*/enable_irq(IRQ0);enable_irq(IRQ1);/*主循环*/while (1)/*在这里执行其他的操作*/}return 0;```在main函数中，首先通过set_irq_handler函数设置了中断处理函数。
然后，通过enable_irq函数启用了IRQ0和IRQ1中断。
最后，采用死循环结构确保操作系统对中断的及时处理。
以上源码是王红祥操作系统实验中的一部分，通过学习和实践这些源码，可以更好地理解和掌握操作系统的原理和实现。
《操作系统》课程实验报告
《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。
《操作系统》实验二
《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。
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的根目录下。这里推荐预留了一个至少大小为８G 的 NTFS 分区，单击 wubi.exe 安装文件，
这时会弹出以下对话框： (3)设置好分区将要安装的分区，语言，分配的系统大小，用户名和密码（务必记住）之
后，点击“安装”，这时如果你的机器已经联网了，会自动从镜像网站上下载 ISO 文件。这里 采用绕过 wubi 下载镜像 ISO 的方法安装 ubuntu 10.10，会节省大量时间。避免下载 ISO 文 件的这一步非常关键。在进行这一步之前请将网线断开，然后将提前下载来的 ubuntu10.10-desktop-i386.iso 文件拷贝至 wubi 所创建的 ubuntu 目录下的 install 文件夹中，重新运 行 wubi.exe。这次再也不会提示下载 ISO 文件了。几秒钟后，wubi 就会提示你重新启动系 统。注意，此时 ubuntu 并没有安装在硬盘上，必须重新启动才开始进行 ubuntu 10.10 的安 装。如下图所示：
2.2.3.1WUBI 方式安装（最容易的 Linux 安装方法）
WUBI 是一个专门针对 Windows 用户的 UBUNTU Linux 安装工具，你需要做的只是点击几 下鼠标而已。不需要改变分区设置，不需要启动文件，不需要 Live CD。WUBI 让你如同 Windows 操作系统里的其他软件一样安装卸载 Ubuntu，如果你从来没有安装过 UBUNTU
(4)点击”完成”按钮，选择重启计算机。计算机重启后，在启动选项中选择 ubuntu，出 现”press 'ESC' to … ” 时，不用理会，这时我们熟悉的 ubuntu 滚动条出现在屏幕上。此 时，才正式开始安装 ubuntu 10.10 至硬盘分区某一目录下。接下来我们什么也不用做，只需 等待。当提示正式安装完成后，重新启动计算机系统，可以发现在启动选项中有"ubuntu"和 “windows”。你可以根据你的情况进行选择。
ucore 的运行环境可以是真实的 X86 计算机，不过考虑到调试和开发的方便，我们可采 用 X86 模拟器，比如 QEMU、BOCHS 等，或 X86 虚拟运行环境，比如 VirtualBox、VMware Player 等。ucore 的开发环境主要是 GCC 中的 gcc、gas、ld 和 MAKE 等工具，也可采用集成 了这些工具的 IDE 开发环境 Eclipse-CDT。运行环境和开发环境既可以在 Linux 或 Windows 中使用。
2.2.3.2.1如何进入命令模式 假设你正在使用默认的图形界面为 GNOME 的任意版本 Ubuntu Linux。点击 GNOME 菜单 －>附件->终端，就可以启动名为 gnome-terminal 的程序，它就是 GNOME 随机的终端模拟 器。
2.2.3.2.2 命令模式的基本结构和概念
打开命令终端后你首先可能会注意到类似下面的界面：
chy@laptop:~ $
你所看到的这些被称为命令终端提示符，它表示计算机已就绪，正在等待着用户输入操作指 令。以我的屏幕画面为例，“chy"是当前所登录的用户名，“laptop”是这台计算机的主机 名，“~”表示当前目录。此时输入任何指令按回车之后该指令将会提交到计算机运行，比如 你可以输入命令：ls 再按下回车：
2.2.3.2使用 Linux
在实验过程中，我们需要了解基于命令行方式的编译、调试、运行操作系统的实验方法。为 此，需要了解基本的 Linux 命令行使用。
下面的内容来源于：
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其中每个开发步骤都是建立在上一个步骤之上的，就像搭积木，从一个一个小木块，最 终搭出来一个小房子。在搭房子的过程中，完成从理解操作系统原理到实践操作系统设计与 实现的探索过程。这个房子最终的建筑架构和建设进度如下图所示：
实验进度颜色图
各种用户态应用和测试用例 用户态函数库
进程管理子系统
系统调用接口
MIT 的 Frans Kaashoek 等在 2006 年参考 PDP-11 上的 UNIX Version 6 写了一个可在 X86 上跑的操作系统 xv6（基于 MIT License），用于学生学习操作系统。我们可以站在他 们的肩膀上，基于 xv6 的设计，尝试着一步一步完成一个从“空空如也”到“五脏俱全”的 “麻雀”操作系统—ucore，此“麻雀”包含虚存管理、进程管理、处理器调度、同步互 斥、进程间通信、文件系统等主要内核功能，总的内核代码量（C+asm）不会超过 5K 行。充 分体现了“小而全”的指导思想。
行：make handin 9. 把生成的使用提交软件包和实验报告上传/email 给助教和老师。
另外，可以通过”make qemu”让 OS 实验工程在 qemu 上运行；可以通过”make debug”或 “make debug-nox “命令实现通过 gdb 远程调试 OS 实验工程。
2.2.2通过虚拟机使用 Linux 实验环境（推荐：最容易的实验环境安装方法）
这是最简单的一种通过虚拟机方式使用 Linux 并完成 OS 各个实验的方法，不需要安装 Linux 操作系统和各种实验所需开发软件。首先安装 VirtualBox 虚拟机软件（有 windows 版 本和其他 OS 版本，可到 /wiki/Downloads 下载），然后在 OS FTP 服务器上下载一个老师已经安装好各种所需编辑/开发/调试/运行软件的 Linux 实验环境的文 件(即一个虚拟磁盘镜像文件, lab4student2011.7z)。用 7zip 软件(有 windows 版本和其他 OS 版 本 ， 可 到 /download.html 下 载 ) 解 压 lab4student2011.7z 后 为 ubuntu10.10.vdi，大小大约为 3GB，在 VirtualBox 中加载这个虚拟磁盘文件，就可以启动并 运行 Linux 实验环境了。 启动到提示输入用户名时，请输入
实验零：操作系统实验准备
1.实验目的：
了解操作系统开发实验环境 熟悉命令行方式的编译、调试工程 掌握基于硬件模拟器的调试技术 熟悉 C 语言编程和指针的概念 了解 X86 汇编语言
2.准备知识：
2.1了解 OS 实验
写一个操作系统难吗？别被现在上百万行的 Linux 和 Windows 操作系统吓倒。当年 Thompson 乘他老婆带着小孩度假留他一人在家时，写了 UNIX；当年 Linus 还是一个 21 岁大 学生时完成了 Linux 雏形。站在这些巨人的肩膀上，我们能否也尝试一下做“巨人”的滋味 呢？
文件管理子系统
进程间共享库支持 进程调度算法 进程调度框架
FAT文件系统 UNIX文件系统 Buffer Cache
进程生命周期管理 网络
TCP/IP协议栈
进程间通信 消息队列 PIPE
内存管理子系统
不连续地址空间分配算法 写时复制
连续地址空间分配算法 虚拟内存分配管理 物理内存分配管理 页式内存管理
2.2.1开发 OS 实验的简单步骤
在我们提供的 lab1~lab6 实验软件包中，大致经过如下过程就可以完成使用。 1. 解压软件包 例如执行：tar jxf lab1.tar.bz2 2. 进入各个 OS 实验工程目录 例如： cd lab1/proj1 3. 根据实验要求阅读源码并修改代码（用各种文本编辑器） 4. 并编译源码 例如执行：make 5. 如编译不过则返回步骤 3 6. 如编译通过则测试是否基本正确，例如执行：make grade 7. 如果实现基本正确（即看到步骤 6 的输出存在不是 OK 的情况）则返回步骤 3 8. 如果实现基本正确（即看到步骤 6 的输出都是 OK）则生成实验提交软件包，例如执
Linux ， Wubi 很 适 合 你 第 一 次 安 装 UBUNTU Linux 。 具 体 方 法 如 下 ： (1) 去 OS course ftp 或 官 方 网 站 /10.10/ubuntu-10.10-desktop-
i386.iso 下载了一个 ubuntu-10.10-desktop-i386 的 ISO 文件。 (2)通过 winrar 等工具将下载来的 ISO 文件中的 wubi.exe 解压出来，放在任意一个分区
产生的原因，以及如何避免死锁； 6) 进程间通信子系统：用于了解进程间如何进行信息交换和共享； 7) 文件系统，了解文件系统的具体实现，与进程管理等的关系，了解缓存对操作系统
IO 访问的性能改进，了解虚拟文件系统（VFS）、buffer cache 和 disk driver 之 间的关系。 8) 网络协议栈（选做）：了解网卡驱动、TCP/IP 协议栈实现和 Web 应用。
可以说 Ubuntu 是当前图形界面最为友好和易操作的 linux 发行版，但还是有很多时候， 只需执行几条简单的指令就可以完成繁琐的鼠标点击所完成的操作，从而节约大量的时间和 精力，linux 的命令操作模式功能可以实现你需要的所有操作。简单的说，命令行就是基于 成行的命令的用户界面。您也可称其为一个文本化指令序列处理器。绝大多数情况下， 用 户通过输入一行命令（尽管可以不止一行）直接与计算机互动， 所触发的行为基于当前处 理器的语法。命令操作模式是一个很简洁的操作界面，它通过输入一条一条的指命（有些情 况下可能是成组的命令）来实现对计算机的操作，通常它也被称为“文本操作模式”
2) 内存管理子系统，用于理解 x86 分段/分页模式，了解操作系统如何管理物理内存和 虚存、页表管理、一类中断-“故障中断”、缺页故障处理、基于页的内存替换；
3) 进程管理子系统，用于了解进程创建、执行、切换和结束的动态管理过程，了解在 用户态通过系统调用得到内核态的内核服务的过程；
4) 处理器调度子系统，用于理解操作系统的调度过程和调度算法； 5) 同步互斥子系统，用于了解同步互斥的具体实现以及对系统性能的影响，研究死锁
这时会弹出以下对话框： (3)设置好分区将要安装的分区，语言，分配的系统大小，用户名和密码（务必记住）之
后，点击“安装”，这时如果你的机器已经联网了，会自动从镜像网站上下载 ISO 文件。这里 采用绕过 wubi 下载镜像 ISO 的方法安装 ubuntu 10.10，会节省大量时间。避免下载 ISO 文 件的这一步非常关键。在进行这一步之前请将网线断开，然后将提前下载来的 ubuntu10.10-desktop-i386.iso 文件拷贝至 wubi 所创建的 ubuntu 目录下的 install 文件夹中，重新运 行 wubi.exe。这次再也不会提示下载 ISO 文件了。几秒钟后，wubi 就会提示你重新启动系 统。注意，此时 ubuntu 并没有安装在硬盘上，必须重新启动才开始进行 ubuntu 10.10 的安 装。如下图所示：
2.2.3.1WUBI 方式安装（最容易的 Linux 安装方法）
WUBI 是一个专门针对 Windows 用户的 UBUNTU Linux 安装工具，你需要做的只是点击几 下鼠标而已。不需要改变分区设置，不需要启动文件，不需要 Live CD。WUBI 让你如同 Windows 操作系统里的其他软件一样安装卸载 Ubuntu，如果你从来没有安装过 UBUNTU
(4)点击”完成”按钮，选择重启计算机。计算机重启后，在启动选项中选择 ubuntu，出 现”press 'ESC' to … ” 时，不用理会，这时我们熟悉的 ubuntu 滚动条出现在屏幕上。此 时，才正式开始安装 ubuntu 10.10 至硬盘分区某一目录下。接下来我们什么也不用做，只需 等待。当提示正式安装完成后，重新启动计算机系统，可以发现在启动选项中有"ubuntu"和 “windows”。你可以根据你的情况进行选择。
ucore 的运行环境可以是真实的 X86 计算机，不过考虑到调试和开发的方便，我们可采 用 X86 模拟器，比如 QEMU、BOCHS 等，或 X86 虚拟运行环境，比如 VirtualBox、VMware Player 等。ucore 的开发环境主要是 GCC 中的 gcc、gas、ld 和 MAKE 等工具，也可采用集成 了这些工具的 IDE 开发环境 Eclipse-CDT。运行环境和开发环境既可以在 Linux 或 Windows 中使用。
2.2.3.2.1如何进入命令模式 假设你正在使用默认的图形界面为 GNOME 的任意版本 Ubuntu Linux。点击 GNOME 菜单 －>附件->终端，就可以启动名为 gnome-terminal 的程序，它就是 GNOME 随机的终端模拟 器。
2.2.3.2.2 命令模式的基本结构和概念
打开命令终端后你首先可能会注意到类似下面的界面：
chy@laptop:~ $
你所看到的这些被称为命令终端提示符，它表示计算机已就绪，正在等待着用户输入操作指 令。以我的屏幕画面为例，“chy"是当前所登录的用户名，“laptop”是这台计算机的主机 名，“~”表示当前目录。此时输入任何指令按回车之后该指令将会提交到计算机运行，比如 你可以输入命令：ls 再按下回车：
2.2.3.2使用 Linux
在实验过程中，我们需要了解基于命令行方式的编译、调试、运行操作系统的实验方法。为 此，需要了解基本的 Linux 命令行使用。
下面的内容来源于：
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其中每个开发步骤都是建立在上一个步骤之上的，就像搭积木，从一个一个小木块，最 终搭出来一个小房子。在搭房子的过程中，完成从理解操作系统原理到实践操作系统设计与 实现的探索过程。这个房子最终的建筑架构和建设进度如下图所示：
实验进度颜色图
各种用户态应用和测试用例 用户态函数库
进程管理子系统
系统调用接口
MIT 的 Frans Kaashoek 等在 2006 年参考 PDP-11 上的 UNIX Version 6 写了一个可在 X86 上跑的操作系统 xv6（基于 MIT License），用于学生学习操作系统。我们可以站在他 们的肩膀上，基于 xv6 的设计，尝试着一步一步完成一个从“空空如也”到“五脏俱全”的 “麻雀”操作系统—ucore，此“麻雀”包含虚存管理、进程管理、处理器调度、同步互 斥、进程间通信、文件系统等主要内核功能，总的内核代码量（C+asm）不会超过 5K 行。充 分体现了“小而全”的指导思想。
行：make handin 9. 把生成的使用提交软件包和实验报告上传/email 给助教和老师。
另外，可以通过”make qemu”让 OS 实验工程在 qemu 上运行；可以通过”make debug”或 “make debug-nox “命令实现通过 gdb 远程调试 OS 实验工程。
2.2.2通过虚拟机使用 Linux 实验环境（推荐：最容易的实验环境安装方法）
这是最简单的一种通过虚拟机方式使用 Linux 并完成 OS 各个实验的方法，不需要安装 Linux 操作系统和各种实验所需开发软件。首先安装 VirtualBox 虚拟机软件（有 windows 版 本和其他 OS 版本，可到 /wiki/Downloads 下载），然后在 OS FTP 服务器上下载一个老师已经安装好各种所需编辑/开发/调试/运行软件的 Linux 实验环境的文 件(即一个虚拟磁盘镜像文件, lab4student2011.7z)。用 7zip 软件(有 windows 版本和其他 OS 版 本 ， 可 到 /download.html 下 载 ) 解 压 lab4student2011.7z 后 为 ubuntu10.10.vdi，大小大约为 3GB，在 VirtualBox 中加载这个虚拟磁盘文件，就可以启动并 运行 Linux 实验环境了。 启动到提示输入用户名时，请输入
实验零：操作系统实验准备
1.实验目的：
了解操作系统开发实验环境 熟悉命令行方式的编译、调试工程 掌握基于硬件模拟器的调试技术 熟悉 C 语言编程和指针的概念 了解 X86 汇编语言
2.准备知识：
2.1了解 OS 实验
写一个操作系统难吗？别被现在上百万行的 Linux 和 Windows 操作系统吓倒。当年 Thompson 乘他老婆带着小孩度假留他一人在家时，写了 UNIX；当年 Linus 还是一个 21 岁大 学生时完成了 Linux 雏形。站在这些巨人的肩膀上，我们能否也尝试一下做“巨人”的滋味 呢？
文件管理子系统
进程间共享库支持 进程调度算法 进程调度框架
FAT文件系统 UNIX文件系统 Buffer Cache
进程生命周期管理 网络
TCP/IP协议栈
进程间通信 消息队列 PIPE
内存管理子系统
不连续地址空间分配算法 写时复制
连续地址空间分配算法 虚拟内存分配管理 物理内存分配管理 页式内存管理
2.2.1开发 OS 实验的简单步骤
在我们提供的 lab1~lab6 实验软件包中，大致经过如下过程就可以完成使用。 1. 解压软件包 例如执行：tar jxf lab1.tar.bz2 2. 进入各个 OS 实验工程目录 例如： cd lab1/proj1 3. 根据实验要求阅读源码并修改代码（用各种文本编辑器） 4. 并编译源码 例如执行：make 5. 如编译不过则返回步骤 3 6. 如编译通过则测试是否基本正确，例如执行：make grade 7. 如果实现基本正确（即看到步骤 6 的输出存在不是 OK 的情况）则返回步骤 3 8. 如果实现基本正确（即看到步骤 6 的输出都是 OK）则生成实验提交软件包，例如执
Linux ， Wubi 很 适 合 你 第 一 次 安 装 UBUNTU Linux 。 具 体 方 法 如 下 ： (1) 去 OS course ftp 或 官 方 网 站 /10.10/ubuntu-10.10-desktop-
i386.iso 下载了一个 ubuntu-10.10-desktop-i386 的 ISO 文件。 (2)通过 winrar 等工具将下载来的 ISO 文件中的 wubi.exe 解压出来，放在任意一个分区
产生的原因，以及如何避免死锁； 6) 进程间通信子系统：用于了解进程间如何进行信息交换和共享； 7) 文件系统，了解文件系统的具体实现，与进程管理等的关系，了解缓存对操作系统
IO 访问的性能改进，了解虚拟文件系统（VFS）、buffer cache 和 disk driver 之 间的关系。 8) 网络协议栈（选做）：了解网卡驱动、TCP/IP 协议栈实现和 Web 应用。
可以说 Ubuntu 是当前图形界面最为友好和易操作的 linux 发行版，但还是有很多时候， 只需执行几条简单的指令就可以完成繁琐的鼠标点击所完成的操作，从而节约大量的时间和 精力，linux 的命令操作模式功能可以实现你需要的所有操作。简单的说，命令行就是基于 成行的命令的用户界面。您也可称其为一个文本化指令序列处理器。绝大多数情况下， 用 户通过输入一行命令（尽管可以不止一行）直接与计算机互动， 所触发的行为基于当前处 理器的语法。命令操作模式是一个很简洁的操作界面，它通过输入一条一条的指命（有些情 况下可能是成组的命令）来实现对计算机的操作，通常它也被称为“文本操作模式”
2) 内存管理子系统，用于理解 x86 分段/分页模式，了解操作系统如何管理物理内存和 虚存、页表管理、一类中断-“故障中断”、缺页故障处理、基于页的内存替换；
3) 进程管理子系统，用于了解进程创建、执行、切换和结束的动态管理过程，了解在 用户态通过系统调用得到内核态的内核服务的过程；
4) 处理器调度子系统，用于理解操作系统的调度过程和调度算法； 5) 同步互斥子系统，用于了解同步互斥的具体实现以及对系统性能的影响，研究死锁