操作系统实验报告
实验五: Linux 信号量与P、V操作函数的定义
1.实验目的
（1）掌握Linux信号量的使用方法和P、V操作函数的定义；
（2）掌握使用P、V操作实现进程之间的同步和互斥的方法；
（3）加深对进程同步互斥概念的理解。
2.实验内容
（1）使用信号量及P、V操作实现进程互斥。阅读附件材料中例4-9，将程序编译连接后运行，观察运行结果。
（2）使用信号量及P、V操作实现子进程之间通过共享内存通信的读写同步，如实验图5-1所示。要求如下：
实验图 5-1
①请参考附件材料中的例4-11，设计一个父进程，创建三个子进程。3个子进程中一
个是生产者进程，两个是消费者进程。父子进程都使用父进程创建的共享存储区进
行通信。
②由生产者进程发送数值1~10到由5个缓冲区组成的共享内存中，两个消费者进程
轮流接受并输入这10个数据，同时将两个消费者进程对读出的所有数据进行累加
求和。
③3个子进程结束后，由父进程输出两个消费者进程所读出数据的累加和。
它们的同步关系使用P、V操作系统。
提示：在例4-11使用2个共享内存的基础上再使用一个共享内存来存放读出信息的累加和，由两个消费者进程和父进程共享使用。
3.实验思考
(1)针对每个信号量需要进行哪些定义？
答：①定义信息量的标识符②定义信息量的数据结构③定义信息量的P操作④定义信息量的v操作
(2)总结使用信号量系统调用的步骤与方法。
答：1.定义信号量标识符2.定义信号量数据结构3.申请只有一个信号量的信号量集4.
分别对每个信号量赋初值5.定义信号量P操作6.定义信号量v操作7.对信号量执行p 操作8.对信号量执行v操作9.撤销信号量
(3)进程之间如何使用信号量及其P、V操作实现互斥？
答：父子进程共享一个临界资源，使用信号量来控制每个进程使用临界资源的先后顺序，等第一个进程遇到撤销信号量时，第二个进程才开始执行，这样就达到互斥。
(4)进程之间如何使用信号量及其P、V操作实现同步？
答：信号量有父进程定义、申请、初始化，然后父子进程共享使用，子进程结束后有父进程进行撤销，父进程执行条件为单缓冲区为空，设信号量为emptyid，初值为1；子进程执行条件为单缓冲区不为空，设信号量为fullid，初值为0.
(5)总结数值型共享内存作为变量或作为数组的使用方法。
答：先创建共享存储区，然后附接共享存储区到进程空间，给共享存储区赋初值，创建信号量empty、full、mutex且初始化，然后创建子进程，先写数据到共享存储区，并让缓冲区计数+1，然后父进程根据信号量和P、V操作进行返回且回收子进程，然后断开并撤销共享内存和信号量集。
4.实验代码
5-1：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#ifndef _SEMUN_H
#define _SEMUN_H
union semun
{
int val;
struct semid_ds*buf;
unsigned short int*array;
struct seminfo*_buf;
};
#endif
/*以下为函数申明*/
static int set_mutex(void); /*信号量mutex赋初值函数*/
static void del_mutex(void); /*删除信号量mutex函数*/
static int p_mutex(void); /* P（mutex）操作函数*/
static int v_mutex(void); /* V（mutex）操作函数*/
static int sem_id; /*信号量标识*/
int main()
{
int chld,i,j;
sem_id=semget((key_t)1234,1,0666|IPC_CREAT); /*创建互斥信号量*/
set_mutex(); /*设置初值*/
while((chld=fork())==-1); /*创建子进程*/
if(chld>0) /*父进程返回*/
{
i=1;
while(i<=3) /*循环3次*/
{
sleep(1);
p_mutex(); /*进入临界区前执行P（mutex）*/
printf("prnt in\n");
sleep(1);
printf("prnt out\n");
v_mutex(); /*出临界区执行V（mutex）*/
i++;
}
wait(0); /*等待子进程终止*/
del_mutex(); /*删除信号量*/
exit(0);
}
else /*子进程返回*/
{
j=1;
while(j<=3) /*循环3次*/
{
sleep(1);
p_mutex(); /*进入临界区前执行（mutex）*/
printf("chld in\n");
sleep(1);
printf("chld out\n");
v_mutex(); /*出临界区执行V（mutex）*/
j++;
}
exit(0); /*子进程终止*/
}
}
/*以下为函数定义*/
static int set_mutex(void) /*定义设置信号量初值函数*/ {
union semun sem_union;
sem_union.val=1; /*互斥信号初值为1*/
if(semctl(sem_id,0,SETV AL,sem_union)==-1)
return(1);
}
static void del_mutex(void) /*定义删除信号量函数*/ {
union semun sem_union;
if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_union)==-1) /* IPC_RMID表示删除*/ fprintf(stderr,"Failed to delete semaphore\n");
}
static int p_mutex(void) /* 定义P操作函数*/
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num=0;
sem_b.sem_op=-1; /*负数表示P操作，每次减1*/
sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;
if (semop(sem_id,&sem_b,1)==-1)
{
fprintf(stderr,"p_mutex failed");
return(0);
}
return(1);
}
static int v_mutex(void) /* 定义V操作函数*/
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num=0;
sem_b.sem_op=1; /*正数表示V操作，每次加1*/ sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;
if(semop(sem_id,&sem_b,1)==-1)
{
fprintf(stderr,"v_mutex failed");
return(0);
}
return(1);
}
5-2:
/*使用信号量实现进程同步与互斥*/
/*3个子进程中一个是生产者进程，两个是消费者进程*/
/*生产者进程发送0～9到由5个缓冲区组成的共享内存中*/
/*两个消费者进程轮流接收并输出这10个信息，同时两个消费者进程对读出的所有数据进行累加*/
/*由父进程输出两个消费者进程累加的和*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAXSEM 5 /*定义缓冲区数组的下标变量个数*/
/******定义3个信号量的内部标识******/
int fullid;
int emptyid;
int mutexid;
int main()
{
/******定义信号量所用的数据结构******/
struct sembuf P,V;
union semun arg;
/******定义4个共享内存的ID******/
int arrayid;
int setid;
int getid;
int sumid; /*存放数据和*/
/******定义共享内存虚拟地址******/
int *array;
int *set;
int *get;
int *sum;
/******创建共享内存******/
arrayid=shmget(IPC_PRIV A TE,sizeof( int )*MAXSEM,IPC_CREAT|0666);
setid=shmget(IPC_PRIV ATE,sizeof( int ),IPC_CREAT|0666);
getid=shmget(IPC_PRIV A TE,sizeof( int ),IPC_CREAT|0666);
sumid=shmget(IPC_PRIV A TE,sizeof( int ),IPC_CREAT|0666);
/******初始化共享内存******/
array= (int *) shmat(arrayid,0,0);
get= (int * ) shmat(getid,0,0);
*get=0;
set= (int * ) shmat(setid,0,0);
*set=0;
sum= (int * ) shmat(sumid,0,0);
*sum=0;
/******创建信号量******/
fullid= semget(IPC_PRIV ATE,1,IPC_CREAT|0666);
emptyid=semget(IPC_PRIV ATE,1,IPC_CREAT|0666);
mutexid=semget(IPC_PRIV ATE,1,IPC_CREAT|0666);
/******初始化信号量******/
arg.val = 0; /*初始时缓冲区中无数据*/
if(semctl(fullid , 0 , SETV AL , arg) == -1) perror("semctl setval error");
arg.val = MAXSEM; /*初始时缓冲区中有5个空闲的数组元素*/
if(semctl(emptyid , 0 ,SETV AL , arg) == -1) perror("semctl setval error");
arg.val = 1; /*初始时互斥信号为1，允许一个进程进入*/
if(semctl(mutexid , 0 ,SETV AL , arg) == -1) perror("setctl setval error");
/******初始化P,V操作******/
P.sem_num=0;
P.sem_op =-1; /*P操作需要-1*/
P.sem_flg=SEM_UNDO;
V.sem_num=0;
V.sem_op =1; /*V操作需要+1*/
V.sem_flg=SEM_UNDO;
/******消费者A进程******/
if(fork()==0)
{
while(1)
{
if(*get == 10)
break;
semop(fullid , &P , 1); /*执行P(full)*/
semop(mutexid , &P , 1); /*执行P(mutex)*/
printf("The ComsumerB get number from NO. %d\n",(*get)%MAXSEM);
(*sum)=(*sum)+array[(*get)%MAXSEM]; /*将取出的数据累加到SUM中
*/
(*get)++;
semop(mutexid , &V , 1); /*执行V(mutex)*/
semop(emptyid , &V ,1 ); /*执行V(empty)*/
sleep(1);
}
printf("ConsumerB is over\n");
exit(0);
}
else
{
/******消费者B进程******/
if(fork()==0)
{
while(1)
{
if(*get == 10)
break;
semop(fullid , &P , 1); /*执行P(full)*/
semop(mutexid , &P , 1); /*执行P(mutex)*/
printf("The ComsumerA get number from NO. %d\n", (*get)%MAXSEM );
(*sum)=(*sum)+array[(*get)%MAXSEM]; /*将取出的数据累加到SUM中*/
(*get)++;
semop(mutexid , &V , 1); /*执行V(mute)*/
semop(emptyid , &V ,1 ); /*执行V(empty)*/
sleep(1);
}
printf("ConsumerA is over\n");
exit(0);
}
else
{
/******生产者进程******/
if(fork() == 0 )
{
int i = 0;
while( i < 10)
{
semop(emptyid , &P ,1 ); /*执行P(empty)*/
semop(mutexid , &P , 1); /*执行P(mutex)*/
array[*(set)%MAXSEM] = i + 1;
printf("Producer put number %d to NO. %d\n", array[(*set)%MAXSEM],(*set)%MAXSEM);
(*set)++;
semop(mutexid , &V , 1); /*执行V(mutex)*/
semop(fullid , &V , 1); /*执行v(full)*/
i++;
}
sleep(5); /*睡眠5秒，等待消费者进程执行完毕*/
printf("Producer is over\n");
exit(0);
}
}
}
/******父进程回收子进程******/
wait(0);
wait(0);
wait(0);
/*****父进程输出信息总和sum*****/
printf("The ComsumerA&B got numbers from shared buffer,the total is: %d\n",(*sum));
/******断开并撤消共享内存******/
shmdt(array);
shmctl(arrayid,IPC_RMID,0);
shmdt(get);
shmctl(getid,IPC_RMID,0);
shmdt(set);
shmctl(setid,IPC_RMID,0);
/******撤消信号量******/
semctl(emptyid,IPC_RMID,0);
semctl(fullid,IPC_RMID,0);
semctl(mutexid,IPC_RMID,0);
exit(0);
}
5.程序运行结果
5-1：
5-2:
6.实验心得
经过这次实验让我学到了如何使用信号量和P、V操作让进程之间实现互斥和同步，合理的利用了内存，但是在学习的过程中对函数和关键子的用法还是很陌生，不是用得很熟练，之后要好好学习，尽快脱离参考资料并能独自进行编写程序。
实验五：管道通信 实验内容: 1.阅读以下程序： #include
2.阅读以下程序： #include
操作系统教程 实 验 指 导 书 姓名： 学号： 班级：软124班 指导老师：郭玉华 2014年12月10日
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？) ： 有可能是因为DOS下路径的问题 （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。 E:\课程\os课\os实验\程序\os12\debug>time TEST.exe 步骤4：运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ： 因为程序是个死循环程序 步骤5：分别屏蔽While循环中的两个for循环，或调整两个for循环的次数，写出运行结果。 屏蔽i循环： 屏蔽j循环： _______________________________________________________________________________调整循环变量i的循环次数：
一、实验目的 通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程调度分配处理机，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。 进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；在RR中，以1为时间片单位；运行时，输入若干个进程序列，按照时间片输出其执行序列。 二、实验环境 VC++6.0 三、实验内容 实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR） [提示]： (1) 先来先服务（FCFS）调度算法 原理：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。 将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理，是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管要求运行时间的长短。 按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度，简单易实现，利于长进程，CPU繁忙型作业，不利于短进程，排队时间相对过长。 (2) 时间片轮转调度算法RR
原理：时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统，其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程. 进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。 固定时间片轮转法： 1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。 2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。 3 如果运行的进程用完时间片，则系统就把该进程送回就绪队列的队尾，重新排队。 4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。 5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。 可变时间片轮转法： 1 进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。 2 响应时间固定，时间片的长短依据进程数量的多少由T = N × （ q + t ）给出的关系调整。 3 根据进程优先级的高低进一步调整时间片，优先级越高的进程，分配的时间片越长。 多就绪队列轮转法： (3) 算法类型 (4)模拟程序可由两部分组成，先来先服务（FCFS）调度算法，时间片轮转。流程图如下:
《计算机操作系统》实验报告 教师： 学号： 姓名： 2012年3月6日 计算机学院
实验题目：请求页式存储管理(三) ----------------------------------------------------------------------------- 实验环境：VC6.0++ 实验目的：学生应独立地用高级语言编写几个常用的存储分配算法，并设计一个存储管理的模拟程序，对各种算法进行分析比较，评测其性能优劣，从而加深对这些算法的了解。实验内容： （1）编制和调试示例给出的请求页式存储管理程序，并使其投入运行。 （2）增加1～2种已学过的淘汰算法，计算它们的页面访问命中率。试用各种算法的命中率加以比较分析。（增加了FIFO） 操作过程： (1)产生随机数 (2)输入PageSize(页面大小1 /2/4/8 K) (pageno[i]=int(a[i]/1024)+1) (3)菜单选择
(4)OPT/ LRU/FIFO演示（pagesize=1K）
(5) 过程说明（PAGESIZE = 4K ） OPT ：最佳置换算法（淘汰的页面是以后永不使用，或许是在最长时间内不再被访问的页面） //在Table 表中如果未找到，记录每个元素需要找的长度 //全部table 中元素找完长度，然后进行比较，找出最大的，进行淘汰 int max=0; int out; for(k=0;k
上海电力学院 计算机操作系统原理 实验报告 题目：动态链接库的建立与调用 院系：计算机科学与技术学院 专业年级：信息安全2010级 学生姓名：李鑫学号：20103277 同组姓名：无 2012年11 月28 日上海电力学院
实验报告 课程名称计算机操作系统原理实验项目线程的同步 姓名李鑫学号20103277 班级2010251班专业信息安全 同组人姓名无指导教师姓名徐曼实验日期2012/11/28 实验目的和要求： (l)了解Windows内存管理机制，理解页式存储管理技术。 (2)熟悉Windows内存管理基本数据结构。 (3)掌握Windows内存管理基本API的使用。 实验原理与内容 使用Windows系统提供的函数和数据结构显示系统存储空间的使用情况，当内存和虚拟存储空间变化时，观察系统显示变化情况。 实验平台与要求 能正确使用系统函数GlobalMemoryStatus()和数据结构MEMORYSTATUS了解系统内存和虚拟空间使用情况，会使用VirtualAlloc()函数和VirtualFree()函数分配和释放虚拟存储空间。 操作系统：Windows 2000或Windows XP 实验平台：Visual Studio C++ 6.0 实验步骤与记录 1、启动安装好的Visual C++ 6.0。 2、选择File->New，新建Win32 Console Application程序, 由于内存分配、释放及系统存储 空间使用情况均是Microsoft Windows操作系统的系统调用，因此选择An application that support MFC。单击确定按钮，完成本次创建。 3、创建一个支持MFC的工程，单击完成。
操作系统实验报告心得体会 每一次课程设计度让我学到了在平时课堂不可能学到的东西。所以我对每一次课程设计的机会都非常珍惜。不一定我的课程设计能够完成得有多么完美,但是我总是很投入的去研究去学习。所以在这两周的课设中,熬了2个通宵,生物钟也严重错乱了。但是每完成一个任务我都兴奋不已。一开始任务是任务,到后面任务就成了自己的作品了。总体而言我的课设算是达到了老师的基本要求。总结一下有以下体会。 1、网络真的很强大,用在学习上将是一个非常高效的助手。几乎所有的资料都能够在网上找到。从linux虚拟机的安装,到linux的各种基本命令操作,再到gtk的图形函数,最后到文件系统的详细解析。这些都能在网上找到。也因为这样,整个课程设计下来,我浏览的相关网页已经超过了100个(不完全统计)。当然网上的东西很乱很杂,自己要能够学会筛选。 不能决定对或错的,有个很简单的方法就是去尝试。就拿第二个实验来说,编译内核有很多项小操作,这些小操作错了一项就可能会导致编译的失败,而这又是非常要花时间的,我用的虚拟机,编译一次接近3小时。所以要非常的谨慎,尽量少出差错,节省时间。多找个几个参照资料,相互比较,
慢慢研究,最后才能事半功倍。 2、同学间的讨论,这是很重要的。老师毕竟比较忙。对于课程设计最大的讨论伴侣应该是同学了。能和学长学姐讨论当然再好不过了,没有这个机会的话,和自己班上同学讨论也是能够受益匪浅的。大家都在研究同样的问题,讨论起来,更能够把思路理清楚,相互帮助,可以大大提高效率。 3、敢于攻坚,越是难的问题,越是要有挑战的心理。这样就能够达到废寝忘食的境界。当然这也是不提倡熬夜的,毕竟有了精力才能够打持久战。但是做课设一定要有状态,能够在吃饭,睡觉,上厕所都想着要解决的问题,这样你不成功都难。 4、最好在做课设的过程中能够有记录的习惯,这样在写实验报告时能够比较完整的回忆起中间遇到的各种问题。比如当时我遇到我以前从未遇到的段错误的问题,让我都不知道从何下手。在经过大量的资料查阅之后,我对段错误有了一定的了解,并且能够用相应的办法来解决。 在编程中以下几类做法容易导致段错误,基本是是错误地使用指针引起的 1)访问系统数据区,尤其是往系统保护的内存地址写数据,最常见就是给一个指针以0地址 2)内存越界(数组越界,变量类型不一致等) 访问到不属于你的内存区域
《操作系统》课程实验报告 专业：软件工程 班级：软件二班 学号： 2220111350 姓名：韩培培 序号： 14
目录： 实验一、进程的创建 实验二、进程控制 实验三、进程的管道通信 实验四、消息通信 实验五、进程调度 实验六、FIFO页面调度 实验七、LRU页面置换算法
实验一进程的创建 一．实验目的：进程的创建 二．实验内容：编写一段程序，使用系统调用 FORK( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“A”子进程分别显示字符“B”和“C”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 三．实验代码： #include ＜stdio.h＞ Main() { int p1,p2； While((p1=fork())==-1)； If (p1==0) Putchar(ˊbˊ)； else { While((p2=fork())==-1)； If(p2==0) Putchar(ˊcˊ)； else putchar(ˊaˊ)； } } 四．实验运行结果
五．分析原因 程序首先调用Fork（）函数创建一个子进程1.当创建进程不成功，循环创建进程，直至进程创建成功。如果Fork（）返回值为0，表示当前进程是子进程1，显示字符B。如果Fork（）返回值大于0，则表示当前进程是父进程，表示当前的程序代码是父进程所要执行的。父进程调用Fork（）创建子进程2。当创建进程不成功时，循环创建进程直至成功。如果Fork（）返回值为0，则表示当前进程是子进程2，显示字符C。如果Fork（）返回值大于0，则表示当前进程 是父进程，输出字符A。
操作系统实验报告 实验名称: 系统的引导 所在班级: 指导老师: 老师 实验日期: 2014年3 月29 日
一、实验目的 ◆熟悉hit-oslab实验环境； ◆建立对操作系统引导过程的深入认识； ◆掌握操作系统的基本开发过程； ◆能对操作系统代码进行简单的控制，揭开操作系统的神秘面纱。 二、实验容 1. 阅读《Linux核完全注释》的第6章引导启动程序，对计算机和Linux 0.11的引导过程进行初步的了解。 2. 按照下面的要求改写0.11的引导程序bootsect.s。 3. 有兴趣同学可以做做进入保护模式前的设置程序setup.s。 4. 修改build.c，以便可以使用make BootImage命令 5. 改写bootsect.s主要完成如下功能： bootsect.s能在屏幕上打印一段提示信息XXX is booting...，其中XXX是你给自己的操作系统起的名字，例如LZJos、Sunix等。 6. 改写setup.s主要完成如下功能： bootsect.s能完成setup.s的载入，并跳转到setup.s开始地址执行。而setup.s 向屏幕输出一行"Now we are in SETUP"。setup.s能获取至少一个基本的硬件参数（如存参数、显卡参数、硬盘参数等），将其存放在存的特定地址，并输出到屏幕上。setup.s不再加载Linux核，保持上述信息显示在屏幕上即可。 三、实验环境
本实验使用的系统是windows系统或者是Linux系统，需要的材料是osexp。 四、实验步骤 1. 修改bootsect.s中的提示信息及相关代码; 到osexp\Linux-0.11\boot目录下会看到图1所示的三个文件夹，使用UtraEdit 打开该文件。将文档中的98行的mov cx,#24修改为mov cx,#80。同时修改文档中的第246行为图2所示的情形。 图1图2 图3 2. 在目录linux-0.11\boot下,分别用命令as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s和 ld86 -0 -s -obootsectbootsect.o编译和bootsect.s，生成bootsect文件; 在\osexp目录下点击MinGW32.bat依此输入下面的命令： cd linux-0.11 cd boot as86 -0 -a -o bootsect.obootsect.s ld86 -0 -s -o bootsectbootsect.o
实验4 进程控制 1、实验目的 （1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。 （2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 （3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。 （4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程 （1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜
操作系统实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
许昌学院 《操作系统》实验报告书学号： 姓名：闫金科 班级：14物联网工程 成绩: 2016年02月
实验一Linux的安装与配置 一、实验目的 1.熟悉Linux系统的基本概念，比如Linux发行版、宏内核、微内核等。 2.掌握Linux系统的安装和配置过程，初步掌握Linux系统的启动和退出方 法。 3.熟悉Linux系统的文件系统结构，了解Linux常用文件夹的作用。 二、实验内容 1.从网络上下载VMware软件和两个不同Linux发行版镜像文件。 2.安装VMware虚拟机软件。 3.在VMware中利用第一个镜像文件完成第一个Linux的安装，期间完成网络 信息、用户信息、文件系统和硬盘分区等配置。 4.在VMware中利用第二个镜像文件完成第二个Linux的安装，并通过LILO或 者GRUB解决两个操作系统选择启动的问题。 5.启动Linux系统，打开文件浏览器查看Linux系统的文件结构，并列举出 Linux常用目录的作用。 三、实验过程及结果 1、启动VMware，点击新建Linux虚拟机，如图所示： 2、点击下一步，选择经典型，点击下一步在选择客户机页面选择 Linux，版本选择RedHatEnterpriseLinux5，如图所示： 3、点击下一步创建虚拟机名称以及所要安装的位置，如图所示： 4、点击下一步，磁盘容量填一个合适大小，此处选择默认值大小 10GB，如图所示： 5、点击完成，点击编辑虚拟机设置，选择硬件选项中的CD-ROM （IDE...）选项，在右侧连接中选择“使用ISO镜像（I）”选项，点 击“浏览”，找到Linux的镜像文件，如图所示：
实验五线程的同步 1、实验目的 （1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。 （2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。 （3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。 2、实验准备知识：相关API函数介绍 ①等待对象 等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject （））和等待多个对象（WaitForMultipleObject（））两个API函数。 1）等待一个对象 WaitForSingleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象 之一。 ·Change ontification:变化通知。 ·Console input: 控制台输入。 ·Event:事件。 ·Job:作业。 ·Mutex:互斥信号量。 ·Process:进程。 ·Semaphore:计数信号量。 ·Thread:线程。 ·Waitable timer:定时器。 原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, // 对象句柄 DWORD dwMilliseconds // 等待时间 ）； 参数说明： （1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。 （2）dwMilliseconds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒，如表2-1所示。 返回值： 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。
Static HANDLE hHandlel = NULL; DWORD dRes; dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10); //等待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms 2）等待对个对象 WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与 WaitForSingleObject（）相同。 原型： DWORD WaitForMultipleObjects（ DWORD nCount， //句柄数组中的句柄数 CONST HANDLE * lpHandles， //指向对象句柄数组的指针 BOOL fWaitAll， //等待类型 DWORD dwMilliseconds //等待时间 ）； 参数说明： （1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUM WAIT OBJECTS。 （2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。 （3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个 对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数 返回。 （4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒。 返回值：、 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。 各参数的描述如表2-2所示。
实验名称：存储管理 学号班级姓名 1 实验目的： 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的技术特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 2 实验预备内容： （1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成： ①50%的指令是顺序执行的； ②50%的指令是均匀分布在前地址部分； ③50%的指令是均匀分布在后地址部分。 具体的实施方法是： ①在 [0，319] 的指令之间随即选取一起点m; ②顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； ③在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m′； ④顺序执行一条指令，其地址为 m′+ 1； ⑤在后地址[m′+ 2，319]中随机选取一条指令并执行； ⑥重复上述步骤①-⑤，直到执行320次指令。 （2）将指令序列变换为页地址流 设：①页面大小为1k； ②用户内存容量为4页到32页； ③用户虚存容量为32k。 在用户虚存中，按每k存放10条指令排在虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为： 第0条-第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条-第19条指令为第一页（对应虚存地址为[10，19]）； …… 第310条~第319条指令为第31页（对应虚地址为[310，319]）。 按以上方式，用户指令可组成32页。 （3）计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 ①先进先出的算法（FIFO）； ②最近最少使用算法（LRR)； ③最佳淘汰算法（OPT）先淘汰最不常用的页地址； ④最少访问页面算法（LFR）； ⑤最近最不经常使用算法（NUR）。 其中③和④为选择内容。
操作系统实验报告 银行家算法 班级：计算机()班 姓名：李君益 学号：(号) 提交日期： 指导老师: 林穗 一、设计题目 加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用银行家算法，有效的防止和避免死锁的发生。 二、设计要求
内容： 编制银行家算法通用程序，并检测思考题中所给状态的安全性。 要求： (1)下列状态是否安全？(三个进程共享个同类资源) 进程已分配资源数最大需求数 (状态) (状态) (2)考虑下列系统状态 分配矩阵最大需求矩阵可用资源矩阵 问系统是否安全？若安全就给出所有的安全序列。若进程请求()，可否立即分配？ 三、设计分析 一．关于操作系统的死锁 ．死锁的产生 计算机系统中有许多独占资源，他们在任一时刻只能被一个进程使用，如磁带机，绘图仪等独占型外围设备，或进程表，临界区等软件资源。两个进程同时向一台打印机输出将导致一片混乱，两个进程同时进入临界区将导致数据库错误乃至程序崩溃。正因为这些原因，所有操作系统都具有授权一个进程独立访问某一辞源的能力。一个进程需要使用独占型资源必须通过以下的次序： ●申请资源 ●使用资源 ●归还资源 若申请施资源不可用，则申请进程进入等待状态。对于不同的独占资源，进程等待的方式是有差别的，如申请打印机资源、临界区资源时，申请失败将一位这阻塞申请进程；而申请打开文件文件资源时，申请失败将返回一个错误码，由申请进程等待一段时间之后重试。只得指出的是，不同的操作系统对于同一种资源采取的等待方式也是有差异的。 在许多应用中，一个进程需要独占访问多个资源，而操作系统允许多个进程并发执行共享系统资源时，此时可能会出现进程永远被阻塞的现象。这种现象称为“死锁”。 2.死锁的定义 一组进程处于死锁状态是指：如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的时间，则称一组进程或系统此时发生了死锁。 ．死锁的防止 .死锁产生的条件： ●互斥条件
《操作系统原理》实验报告 实验序号：2 实验项目名称： Windows 基本进程管理 1、实验目的 通过观察任务管理器，来观察各个进程的动态信息。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 ·任务管理器，了解用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息。 ·Windows环境中的编程。 相关内容参见本次实验参考资料部分。 4、基本实验 1）观察任务管理器 步骤一：进入WindowsXP。 步骤二：按Ctrl+Alt+Delete（或按Ctrl+Shift+Esc）键都可以调出任务管理器。 步骤三：单击“查看”→“选择列”选项，可以看到一些选项， 这里，可以查看每个进程的PID，CPU使用时间，内存的使用情况，当前的进程是系统的还是用户的，每个句柄的数量，每个进程的优先级，等等。 步骤四：单击“性能”标签，在所示的“性能”选项卡中可以看到CPU的使用情况、内存的使用情况。 2）通过命令观察进程情况、 步骤一：单击“开始”→“运行”选项，输入cmd“命令提示符”下。 步骤二：输入tasklist。 步骤三：继续输入tasklist/?来寻找帮助，里面有更详细的解释。 3）通过命令来关闭一个进程 步骤一：单击“开始”→“运行”选项，输入cmd“命令提示符”下。 步骤二：输入tasklist后回车执行。 步骤三：继续输入taskkill/PID 208/T 5、实验编程 进行一个简单的Windows的图形用户接口（GUI）编程。 步骤一：进入WindowsXP。 步骤二：进入Microsoft Visual Studio C++6.0。 步骤三：在菜单栏中单击“文件”→“新建”→“文件”→C++Source File，选择路径（如D:\1.cpp），并命名为1.cpp。 步骤四：将下面的程序源代码输入。 步骤五：单击Windows系统的“开始”→“运行”选项，输入cmd。
实验二进程调度 1．目的和要求 通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。 2．实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章，掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有 n 个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度（调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞），且每过 t 个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下： 1）输出系统中进程的调度次序； 2）计算CPU利用率。 3．实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言
4 设计思想： (1)程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下： struct PCB_type { int pid ;// 进程名 int state ;// 进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 int cpu_time ; //运行需要的CPU寸间(需运行的时间片 个数) } 用PCB来模拟进程； (2)设置两个队 列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列readyxx ;将处于“阻塞”状态的进程 PCB挂在队列blockedxx。 队列类型描述如下： struct QueueNode{
struct PCB_type PCB; Struct QueueNode *next; } 并设全程量： struct QueueNode *ready_head=NULL,//ready 队列队首指针 *ready_tail=NULL , //ready 队列队尾指针 *blocked_head=NULL,//blocked 队列队首指 针 *blocked_tail=NULL; //blocked 队列队尾指 针 (3)设计子程序： start_state(); 读入假设的数据，设置系统初始状态，即初始化就绪队列和 阻塞队列 dispath(); 模拟调度，当就绪队列的队首进程运行一个时间片后，放到就绪队列末尾，每次都是队首进程进行调度，一个进程运行结束 就从就绪队列中删除，当到 t 个时间片后，唤醒阻塞队列队首进程。
学生学号0121210680225 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称操作系统 开课学院计算机科学与技术学院 指导老师姓名刘军 学生姓名李安福 学生专业班级软件sy1201 2014 — 2015 学年第一学期
《操作系统》实验教学大纲 课程编号： 课程名称：操作系统/Operating System 实验总学时数：12学时 适应专业：计算机科学与技术、软件工程 承担实验室：计算机科学与技术学院实验中心 一、实验教学的目的和任务 通过实验掌握Linux系统下常用键盘命令、系统调用、SHELL编程、后台批处理和C程序开发调试手段等基本用法。 二、实验项目及学时分配 序号实验项目名称实验学时实验类型开出要求 01 Linux键盘命令和vi 2 设计必开 02 Linux下C编程 2 设计必开 03 SHELL编程和后台批处理 2 设计必开 04 Linux系统调用（time） 2 设计必开 05 Linux进程控制(fork) 4 设计必开 三、每项实验的内容和要求: 1、Linux键盘命令和vi 要求：掌握Linux系统键盘命令的使用方法。 内容：见教材p4, p9, p40, p49-53, p89, p100 2、Linux下的C编程 要求：掌握vi编辑器的使用方法；掌握Linux下C程序的源程序编辑方法；编译、连接和运行方法。 内容：设计、编辑、编译、连接以及运行一个C程序，其中包含键盘输入和屏幕输出语句。 3、SHELL编程和后台批处理 要求：掌握Linux系统的SHELL编程方法和后台批处理方法。 内容：(1) 将编译、连接以及运行上述C程序各步骤用SHELL程序批处理完成，前台运行。 (2) 将上面SHELLL程序后台运行。观察原C程序运行时输入输出情况。 (3) 修改调试上面SHELL程序和C程序，使得在后台批处理方式下，原键 盘输入内容可以键盘命令行位置参数方式交互式输入替代原键盘输入内容， 然后输出到屏幕。 4、Linux系统调用使用方法。
《操作系统原理》 实验报告书 班级：__________ 学号：____________
姓名：_______________ 指导教师：______ 2013-2014 学年第二学期 实验名称：LINUX用户界面 ___________________ 实验时间：2014年4月2日第7周星期三 一、实验目的 1,熟悉Linux字符操作界面，熟练掌握常用Shell命令。 2，熟悉Linux文本编辑方法，学会编辑软件VI的使用。 3，了解Linux编译器gcc的功能，掌握基于Linux 平台的C程序的开发 二、实验预习（预备知识的问题及回答） 1.为什么在Linux系统中，诸如光盘、U盘等要先挂载而后才能使用？如何获得U盘的
设备名？装载点在文件系统中的位置是什么？
5Linux u Mou nt/dev/sdal/m nt/usb 6.什么是vi?其三种操作模式的含义是什么？给出三种工作模式间的转换图。 命令模式：vi启动后的默认模式，控制光标的移动，复制删除文字，进入输入模式和末行模式 输入模式：进行文字输入 末行模式：保存文件，退出VI 三、实验内容（包含实验所用命令或相关程序源代码） 1 . shell操作命令（给出每题所用的Shell命令或命令结果） （1 ）创建名为stu1、stu2的2个用户，设置密码分别为student1 和student2 ，并将它们设为组group1中的成员。
#groupadd groupl #useradd stul -g groupl #su stul Spasswd stul 回车后敲入密码stude nt1 $exit #useradd stud2 -g groupl #su stu2 $passwd stu2 $exit (2)在每个用户的主目录下建立2个目录，分别命名为dirl和dir2。#su stul $cd~ $mkdir dirl $exit #su stu2 $ cd~ $mkdir dir2 $exit
实验四：进程管理（二） 实验内容: 1．编写一个程序，打印进程的如下信息：进程标识符，父进程标识符，真实用户ID，有效用户ID，真实用户组ID，有效用户组ID。并分析真实用户ID和有效用户ID的区别。 源代码及结果： 真实用户ID和有效用户ID的区别： 真实用户ID：这个ID就是我们登陆unix系统时的身份ID。 有效用户ID：定义了操作者的权限。有效用户ID是进程的属性，决定了该进程对文件的访问权限。 2．阅读如下程序，编译并运行，分析进程执行过程的时间消耗（总共消耗的时间和CPU 消耗的时间），并解释执行结果。再编写一个计算密集型的程序替代grep，比较两次时间的花销。注释程序主要语句。 /* process using time */ #include
int main(void){ //取得进程运行相关的时间 clock_t start,end; struct tms t_start,t_end; start = times(&t_start); system(“grep the /usr/doc/*/* > /dev/null 2> /dev/null”); /*command >/dev/null的作用是将是command命令的标准输出丢弃，而标准错误输出还是在屏幕上。一般来讲标准输出和标准错误输出都是屏幕，因此错误信息还是会在屏幕上输出。>/dev/null 2> /dev/null 标准输出与标准错误输出都会被丢弃*/ // 0 1 2 标准输入标准输出错误输出 // > 将信息放到该文件null中 end=times(&t_end); time_print(“elapsed”,end-start); puts(“parent times”); time_print(“\tuser CP U”,t_end.tms_utime); time_print(“\tsys CPU”,t_end.tms_stime); puts(“child times”); time_print(“\tuser CPU”,t_end.tms_cutime); time_print(“\tsys CPU”,t_end.tms_cstime); exit(EXIT_SUCCESS); } void time_print(char *str, clock_t time) { long tps = sysconf(_SC_CLK_TCK); /*函数sysconf()的作用为将时钟滴答数转化为秒数，_SC_CLK_TCK 为定义每秒钟
《中山大学授予学士学位工作细则》第六条 考试作弊不授予学士学位 计算机科学系2012第二学期 《操作系统原理实验》期末考试试题(A) 任课教师：李才伟考试形式：开卷考试时间：2小时年级：11 班别：3 专业：计科姓名：________ 学号：___ _ 成绩___ _ 注意：答案一定要写在答卷中，写在本试题卷中不给分。本试卷要和答卷一起交回。 一．填空题（每小题2分，共30分） 1．在我们的操作系统实验中，C与汇编语言混合编程的操作系统环境为___，其所用的虚拟机为___。2．测试用软盘映像文件的大小为___MB，使用的文件系统格式为___。 3．Intel 80386新增加的两个段寄存器分别为___和___。 4．Intel处理器实模式下的中断向量表包含___个中断向量，每个中断向量有___位。 5．Linux中挂载磁盘映像的命令为___，C语言的编译器为___。 6．将程序的入口安排在指定位置的汇编操作符为___、LD的链接选项为___。 7．ELF的英文原文是___，中文译文为___。 8．在FAT的文件条目中，普通文件和子目录的文件属性值分别为___和___。 9．在IA-32的保护模式下，分段用于___，分页用于___。 10．IA-32处理器的4个系统地址寄存器分别为___。 11．IA-32中的描述符和选择符大小分别为___位和___位。 12．TSS的主要功用为___，TSS描述符只能位于___描述符表中。 13．控制保护模式的寄存器为___，激活保护标志位于其___位。 14．IA-32的三种特权级类型分别为___、___和___。 15．在Make文件中，$@ 和$< 分别表示___和___。 二．问答题（每小题5分，共30分） 1．在实模式下的进程调度中是如何实现堆栈切换的？ 2．IA-32的保护模式相比实模式的主要优点有哪些？ 3．给出IA-32保护模式下的段寄存器的内容、组成和功用。 4．给出GDT和LDT的英文原文和中文译文，它们有哪些主要功用和区别？ 5．启动分页机制的主要步骤有哪些？ 6．给出IA-32段页式保护模式下（采用4KB页面大小与两级分页方式的）逻辑地址和线性地址的构成及转 换成物理地址的方法。
操作系统实验报告班级：软件1042 姓名：****** 学号：101***** 指导老师：***老师 安徽工业大学工商学院2012年12月
目录 实验一 WINDOWS进程初识 (2) 1、实验目的 (2) 2、实验内容和步骤 (2) 3、实验结论 (4) 实验二进程管理 (4) 1、实验目的 (4) 2、实验内容和步骤 (4) 3、实验结论 (9) 实验三进程同步的经典算法 (9) 1、实验目的 (9) 2、实验内容和步骤 (10) 3、实验结论 (12) 实验四存储管理 (12) 1、实验目的 (12) 2、实验内容和步骤 (12) 3、实验结论 (19)
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？) ： 刚开始由于命令输入有误经改正后，正确调试出结果 （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。 E:\课程\os课\os实验\程序\os12\debug>time TEST.exe 步骤4：运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：