操作系统实验报告(2)

操作系统实验二实验报告一、实验目的本次操作系统实验二的主要目的是深入理解和掌握进程管理的相关概念和技术，包括进程的创建、执行、同步和通信。

通过实际编程和实验操作，提高对操作系统原理的认识，培养解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程环境为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤（一）进程创建实验1、首先，创建一个新的 C+＋项目。

2、在项目中，使用 Windows API 函数`CreateProcess`来创建一个新的进程。

3、为新进程指定可执行文件的路径、命令行参数、进程属性等。

4、编写代码来等待新进程的结束，并获取其退出代码。

（二）进程同步实验1、设计一个生产者消费者问题的模型。

2、使用信号量来实现生产者和消费者进程之间的同步。

3、生产者进程不断生成数据并放入共享缓冲区，当缓冲区已满时等待。

4、消费者进程从共享缓冲区中取出数据进行处理，当缓冲区为空时等待。

（三）进程通信实验1、选择使用管道来实现进程之间的通信。

2、创建一个匿名管道，父进程和子进程分别读写管道的两端。

3、父进程向管道写入数据，子进程从管道读取数据并进行处理。

四、实验结果及分析（一）进程创建实验结果成功创建了新的进程，并能够获取到其退出代码。

通过观察进程的创建和执行过程，加深了对进程概念的理解。

（二）进程同步实验结果通过使用信号量，生产者和消费者进程能够正确地进行同步，避免了缓冲区的溢出和数据的丢失。

分析结果表明，信号量机制有效地解决了进程之间的资源竞争和协调问题。

（三）进程通信实验结果通过管道实现了父进程和子进程之间的数据通信。

数据能够准确地在进程之间传递，验证了管道通信的有效性。

五、遇到的问题及解决方法（一）在进程创建实验中，遇到了参数设置不正确导致进程创建失败的问题。

通过仔细查阅文档和调试，最终正确设置了参数，成功创建了进程。

（二）在进程同步实验中，出现了信号量使用不当导致死锁的情况。

操作系统实验二：进程管理操作系统实验二：进程管理篇一：操作系统实验报告实验一进程管理一、目的进程调度是处理机管理的核心内容。

本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。

通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念，并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。

二、实验内容及要求1、设计进程控制块PCB的结构（PCB结构通常包括以下信息：进程名（进程ID）、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。

可根据实验的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删）。

为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。

2、系统资源(r1…rw),共有w类，每类数目为r1…rw。

随机产生n进程Pi(id,s(j,k)t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间，在运行过程中，会随机申请新的资源。

3、每个进程可有三个状态（即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B），并假设初始状态为就绪状态。

建立进程就绪队列。

4、编制进程调度算法：时间片轮转调度算法本程序用该算法对n个进程进行调度，进程每执行一次，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。

在调度算法中，采用固定时间片（即：每执行一次进程，该进程的执行时间片数为已执行了1个单位），这时，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1，并排列到就绪队列的尾上。

三、实验环境操作系统环境：Windows系统。

编程语言：C#。

四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态，W（等待）、R（运行）、B（阻塞）//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数，n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数（r=m-n）//a，b，c分别为A，B，C三类资源的总量//i为进城计数，i=1…n//h为运行的时间片次数，time1Inteval为时间片大小（毫秒）//对进程进行初始化，建立就绪数组、阻塞数组。

操作系统实验报告——实验二：C编程环境实验目的1．熟悉Linux下C程序设计的环境；2．对系统调用有初步了解。

实验内容1．Linux下C语言程序的开发过程a、在用户主目录下用vi编辑C语言源程序（源程序已附后），如：$vi hello.c。

b、用gcc编译C语言源程序：$gcc ./hello.c -o example这里gcc是Linux下的C语言程序编译器（GNU C Compiler），./hello.c表示待编译的源文件是当前工作目录下的hello.c，-o example表示编译后产生的目标代码文件名为example。

c、若编译不正确，则进入vi修改源程序，否则，运行目标代码：$./example 。

注意：这只是gcc最基本的用法，其他常用选项有：-c , -S , -O , -O2, -g 等。

2．编辑、调试下面c语言程序，说明该程序的功能。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {int n,a[200],carry,temp,i,j,digit = 1;printf("Please input n:");scanf("%d",&n);a[0] = 1;for( i = 2; i <= n; ++i) {for( j = 1, carry = 0; j <= digit; ++j) {temp = a[j-1] * i + carry;a[j-1] = temp % 10;carry = temp / 10;}while(carry) {a[++digit-1] = carry % 10;carry /= 10;}}printf("Result is:\n%d ! = ",n);for( i = digit; i >=1; --i) {printf("%d",a[i-1]);}printf("\n");return 0;}程序运行结果截图：程序实现功能：计算非负数的阶乘，阶乘运算的结果的个位十位百位……分别保存在a[0],a[1],a[2]……3．编写命令解释程序（1）内容：利用C语言编写一个微型命令解释程序，接受并解释以下命令：1．dir //列当前目录2．cop 文件1 文件2 //拷贝文件3．era文件名//删除文件4．dis字符串//显示字符串5．end //结束，退出（2）要求：1．命令应该由空格隔开；2．进行命令合法性检查，若不合法，显示出错信息，等待重新输入；3．调用shell命令来完成各项功能。

操作系统lab2实验报告实验目的：本实验的目的是通过设计和实现一个简单的操作系统内核，加深对操作系统基本概念和原理的理解。

具体实验内容包括进程管理、内存管理和文件系统的设计与实现。

实验环境：1.操作系统：Linux2.编程语言：C语言一、实验背景1.1 操作系统简介操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，负责管理和控制计算机的各种资源，提供用户和应用程序的接口，以及协调和调度各种任务的执行。

1.2 实验目标本实验的主要目标是设计和实现一个简单的操作系统内核，包括进程管理、内存管理和文件系统等功能。

二、实验内容2.1 进程管理①进程创建描述进程创建的过程和相关数据结构，包括创建新进程的系统调用、进程控制块等。

②进程调度描述进程调度的算法和实现方式，包括进程调度队列、调度算法等。

③进程同步与通信描述进程同步和通信的机制和方法，包括信号量、互斥锁、条件变量等。

2.2 内存管理①内存分配描述内存分配的算法和实现方式，包括连续内存分配、非连续内存分配等。

②页面置换描述页面置换的算法和实现方式，包括最优页面置换算法、先进先出页面置换算法等。

2.3 文件系统①文件操作描述文件操作的系统调用和相关数据结构，包括文件打开、读写、关闭等。

②文件系统结构描述文件系统的组织结构和实现方式，包括超级块、索引节点、块位图等。

三、实验步骤3.1 环境搭建搭建实验环境，包括安装Linux操作系统、编译器等。

3.2 进程管理实现根据设计要求，实现进程创建、调度、同步与通信等功能。

3.3 内存管理实现根据设计要求，实现内存分配、页面置换等功能。

3.4 文件系统实现根据设计要求，实现文件操作和文件系统结构。

3.5 测试与调试编写测试用例，对实现的操作系统内核进行测试和调试，并记录实验结果。

四、实验结果分析分析测试结果，评估实验过程中遇到的问题和解决方法，总结操作系统内核的性能和功能特点。

五、实验总结对实验过程中的收获和经验进行总结，提出改进和优化的建议。

计算机操作系统实验二一、实验目的本实验旨在通过实际操作，深入理解和掌握计算机操作系统中的进程与线程管理。

通过实验，我们将了解进程的创建、执行、阻塞、唤醒等状态以及线程的创建、同步、通信等操作。

同时，通过实验，我们将学习如何利用进程和线程提高程序的并发性和效率。

二、实验内容1、进程管理a.进程的创建与执行：通过编程语言（如C/C++）编写一个程序，创建一个新的进程并执行。

观察和记录进程的创建、执行过程。

b.进程的阻塞与唤醒：编写一个程序，使一个进程在执行过程中发生阻塞，并观察和记录阻塞状态。

然后，通过其他进程唤醒该进程，并观察和记录唤醒过程。

c.进程的状态转换：根据实际操作，理解和分析进程的状态转换（就绪状态、阻塞状态、执行状态）以及转换的条件和过程。

2、线程管理a.线程的创建与同步：编写一个多线程程序，创建多个线程并观察和记录线程的创建过程。

同时，使用同步机制（如互斥锁或信号量）实现线程间的同步操作。

b.线程的通信：通过消息队列或其他通信机制，实现多个线程间的通信。

观察和记录线程间的通信过程以及通信对程序执行的影响。

c.线程的状态转换：根据实际操作，理解和分析线程的状态转换（新建状态、就绪状态、阻塞状态、终止状态）以及转换的条件和过程。

三、实验步骤1、按照实验内容的要求，编写相应的程序代码。

2、编译并运行程序，观察程序的执行过程。

3、根据程序的输出和实际操作情况，分析和理解进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的相关原理。

4、修改程序代码，尝试不同的操作方式，观察程序执行结果的变化，进一步深入理解和掌握进程与线程管理。

5、完成实验报告，总结实验过程和结果，提出问题和建议。

四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机操作系统中的进程与线程管理原理和实践操作。

在实验过程中，我们不仅学习了如何利用编程语言实现进程和线程的操作，还通过实际操作观察和分析了进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的基本原理。

进程创建实验报告计科1301 邓豪学号：1309050158一、实验环境：Win7 64位操作系统（4g内存）VMware Workstation 10虚拟机虚拟机系统：ubuntu-14.04.1二、实验内容：(1)进程创建(2)生产者与消费者(3)读者和写者三、实验步骤：(1)进程创建：使用系统调用fork()创建一个子进程。

当此程序运行时，在系统中有一个父进程和一个子进程同步运行，在程序中分别获得父进程和子进程的进程号编写程序：编译并运行：编译上面程序，观察父进程和子进程的PID号有何关系？可以看到子进程的pid比父进程的pid大1父进程和子进程的关系是子进程是父进程的一个副本，创建子进程后，子进程会有自己的空间，然后把父进程的数据拷贝到子进程的空间里。

运行时，谁先运行是不确定的，这有系统决定如何区分父进程和子进程？父进程从fork()返回时的返回值是子进程的进程号，大于零；而子进程从fork()返回（严格来说子进程是从这里开始的）时的返回值是0。

getpid获得进程号和fork创建返回的PID号有何关系？getpid获得的进程号是当前进程的PIDfork创建返回的PID号是在父进程中返回子进程的PID，大于0扩展：父子进程的同步：编译运行结果：上一段程序中父进程执行完exit退出，再执行子进程这段程序中，父进程执行完不会exit，而是直接执行子进程，然后再依次exit 如果没有父进程中的wait(0)，会出现什么现象？父进程会在打印语句结束后直接exit使用ps -aux查看子进程的状态。

如果将子进程中sleep系统调用改成系统调用pause( )，将什么结果？试实验之。

【如果一个进程休眠，而没有进程通知将导致其一直睡眠下去。

】子进程会不exit扩展：多进程运行的结果不可重现编译运行：由于三个进程共享代码区，所以相当于各自有各自的全局变量，所以为了保证结果正确，需在内存在设置一篇数据共享区用来存放共享变量。

江南大学理学院实验报告课程名称：计算机操作系统实验名称：银行家算法实验日期：2013.11.29 班级：信计1103 姓名：陈鹭学号：1301110301实验报告要求：1.实验目的 2.实验内容与要求 3.流程图与模块调用 4.实验分析5.运行情况6.实验体会1.实验目的死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。

本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。

2.实验内容与要求内容：银行家算法流程安全算法流程要求：设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。

系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析；3.流程图与模块调用数据结构1．可利用资源向量Available ，它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。

其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。

如果Available（j）=k，标是系统中现有Rj类资源k个。

2．最大需求矩阵Max，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。

如果Max（i，j）=k，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。

3．分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。

如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到Rj类资源的数目为k。

Allocation 表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。

i4．需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。

如果Need （i，j）=k，表示进程i还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。

《操作系统原理》实验报告
实验序号：2 实验项目名称：Linux操作系统命令接口
挑战3：历史命令
挑战4：数据提取
四、实验结果与数据处理
1.查看用户
2.检查权限
3.创建文件
4.创建目录
5.复制文件
6.删除文件
7.预声明变量
8.变量赋值
9.查看变量
10.查找文件
11.打包文件
12.解压文件
13.检查磁盘
14.查看ls命令的帮助信息
15.进入文件添加任务
16.顺序执行多条命令
17.打印全部文件
18.使用管道一行一行查看
19.打印某个字段的某一行
20.默认字典排序
21.删除"hello shiyanlou" 中所有的'o'，'l'，'h'
22.将"hello" 中的ll，去重为一个l
23.将输入文本，全部转换为大写或小写输出
24.数据流重定向
25.进程 = 可执行程序 + 该进程对应的内核数据结构
26.linux操作系统基本概念:操作系统按用户数量可以分为单用户系统和多用户系统。

比如Windows就是典型的单用户系统，Linux就是典型的多用户系统。

多用户系统就是一台能并发和独立地执行分别属于两个和多个用户的若干应用程序的计算机。

27.显示环境变量
28.列出指定用户的所有进程
29显示所有进程
30.将在后台运行的作业放到前台运行
31.访问日志
32.历史命令
33.寻找文件，提取数据见上
五、分析与讨论
上机的命令有很多，要重复操作，才能熟练掌握
六、教师评语成绩。

《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。