操作系统原理第一次实验

实验报告（学生打印后提交）实验名称：Shell实验时间：年月日实验人员：___ __（姓名）____（学号）_______（年级）实验目的： 1.掌握基本的Shell命令/控制台命令及理解其作用和应用方法。

2. 了解实验平台。

实验环境： linux实验步骤： 1. 用帐户toni登录2. 运行ls、cd、man ls、man cat、who，which命令3. 用gcc命令编译包含system(“ls”)函数的C/C++程序并观察并与直接使用ls命令进行对比实验陈述：1、写出下列运行指令的结果ls: tiger 公共的模板视频图片文档下载音乐桌面man ls: LS(1) User Commands LS(1)NAMEls - list directory contentsSYNOPSISls [OPTION]... [FILE]...DESCRIPTIONList information about the FILEs (the current directory by default) Sort entries alphabetically if none of -cftuvSUX nor –sort.Mandatory arguments to long options are mandatory for short optionstoo.............who： toni@toni-laptop:~$ whotoni tty7 2010-04-20 22:47 (:0)toni pts/0 2010-04-20 23:00 (:0.0)which ls: toni@toni -laptop:~$ which ls/bin/ls2、编译程序并执行 程序： sys.c(保存在目录/root/tiger下) #include < stdlib.h >int main(){system( "ls" );return 0;}✧命令：cd /root/tiger gcc sys.c./a.out✧运行结果toni@toni-laptop:~$ cd /home/toni/tigertoni@toni-laptop:~/tiger$ gcc sys.ctoni@toni-laptop:~/tiger$ ./a.outa.out sys.ctoni@toni-laptop:~/tiger$ lsa.out sys.c实验总结：1. 学会登入linux的方法2.了解到Linux一些常用的命令：ls：用于显示列出目录内容 cd：用于切换目录man ls:查看ls的用法 man cat:查看cat的用法，提供解释who：显示目前登入系统的用户信息which：查找文件3.学会用vi编辑器编辑程序，并且使用gcc编译的方法，观察到直接使用ls命令可以直接看到结果，而使用system(“ls”)时结果被保存在一个叫做a.out的文件中。

北京邮电大学操作系统实验实验报告班号：姓名：学号：实验日期： 2014.11.16 实验名称：操作系统实验一、实验目的1、熟悉LINUX的基本环境，了解LINUX下进程和线程的实现二、实验内容1、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令2、利用fork()生成子进程和clone()生成线程。

3、通过mutex来实现生产者和消费者问题。

三、项目要求及分析（1）下载并安装LINUX，可以使用FEDORA或Ubuntu.（2）熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、wc、pwd、ps、pstree、top,cat,cd,chgrp,chmod,chown,comm,cmp,cp,rm,diff,mv,rmdir等，了解环境。

（3）比较fork()和clone()的功能，利用fork（）生成子进程和clone()生成线程。

（4）利用pthread库，通过其中的mutex来实现生产者和消费者问题。

(5) 使用System V的信号灯，实现第二类读者-写者问题（写者优先，新来的读者不允许进行写操作）。

四、具体实现(1)：熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令名称: ls使用权限: 所有使用者使用方式: ls [-alrtAFR] [name...]说明: 显示指定工作目录下之内容（列出目前工作目录所含之档案及子目录)。

参数:-a 显示所有档案及目录(ls内定将档案名或目录名称开头为"."的视为隐藏档，不会列出)-l 除档案名称外，亦将档案型态、权限、拥有者、档案大小等资讯详细列出-r 将档案以相反次序显示(原定依英文字母次序)-t 将档案依建立时间之先后次序列出-A 同-a ，但不列出"." (目前目录) 及".." (父目录)-F 在列出的档案名称后加一符号；例如可执行档则加"*", 目录则加"/"-R 若目录下有档案，则以下之档案亦皆依序列出名称: who使用权限: 所有使用者都可使用使用方式: who - [husfV] [user]说明: 显示系统中有那些使用者正在上面，显示的资料包含了使用者ID，使用的终端机，从哪边连上来的，上限时间，呆滞时间，CPU 使用量，动作等等。

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。

操作系统原理实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对操作系统原理的理解，掌握操作系统的基本功能和调度算法。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 虚拟机软件：VirtualBox3. 实验工具：C语言编译器（如gcc）、汇编语言编译器（如nasm）、调试器（如gdb）三、实验内容1. 实验一：进程管理在这个实验中，我们将学习如何创建和管理进程。

具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，实现一个简单的计算器功能。

该计算器能够进行基本的加减乘除运算。

b) 使用fork()系统调用创建一个子进程，并在子进程中执行计算器程序。

c) 使用wait()系统调用等待子进程的结束，并获取子进程的退出状态。

2. 实验二：内存管理在这个实验中，我们将学习如何进行内存管理。

具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，模拟内存分配和释放的过程。

该程序能够动态地分配和释放内存块。

b) 使用malloc()函数分配一块内存，并将其用于存储数据。

c) 使用free()函数释放已分配的内存块。

3. 实验三：文件系统在这个实验中，我们将学习如何进行文件系统的管理。

具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，实现一个简单的文件系统。

该文件系统能够进行文件的创建、读取、写入和删除操作。

b) 使用open()系统调用打开一个文件，并进行读取和写入操作。

c) 使用unlink()系统调用删除一个文件。

四、实验步骤1. 安装虚拟机软件VirtualBox，并创建一个虚拟机。

2. 在虚拟机中安装操作系统Windows 10。

3. 在Windows 10中安装C语言编译器、汇编语言编译器和调试器。

4. 根据实验内容，编写相应的C语言程序并保存。

5. 在命令行中使用gcc编译C语言程序，并生成可执行文件。

6. 运行可执行文件，观察程序的执行结果。

7. 根据实验要求，进行相应的操作和测试。

8. 完成实验后，整理实验报告，包括实验目的、实验环境、实验内容、实验步骤和实验结果等。

目录实验一系统功能调用 (2)实验二熟悉Linux环境 (5)实验三shell脚本 (14)实验四进程控制 (18)实验五进程间通信 (22)(一) 信号量机制实验 (22)实验五进程间通信 (28)(二) 进程的管道通信实验 (28)实验五进程间通信 (32)(三) 消息的发送与接收实验 (32)实验五进程间通信 (38)(四) 共享存储区通信 (38)实验六死锁避免的算法 (38)实验七存储管理 (38)1. 常用页面置换算法 (38)2．动态分区分配算法 (38)实验八文件操作 (38)实验一系统功能调用【实验目的】1．熟悉操作系统的系统功能调用。

2．掌握用C语言实现系统功能调用的方法和步骤。

3．掌握利用10H号功能调用（BIOS的显示I/O功能调用）来实现对屏幕的操作与控制。

【预习内容】1．预习DOS、BIOS系统功能调用。

2．预习C语言实现系统功能调用的方法。

【实验内容】1．在屏幕的指定区域内显示字符串。

（必做题）2．在屏幕的指定区域内画框，在框内显示字符串。

（提高题）3. 在屏幕的指定区域内动画显示字符串。

（附加题）【实验报告】1．列出调试通过程序的清单，并加注释。

2．给出必要的程序设计思路和方法（或列出流程图）。

3．总结上机调试过程中所遇到的问题和解决方法及感想。

【实验相关资料】int86（0X10, &r, &r）函数：对BIOS调用的标准函数其中0X10是BIOS调用类型号（相当于INT n调用的中断类型号n），是10H号中断调用，是一个显示I/O调用。

BIOS借助此中断产生的功能调用控制PC机屏幕上的文本和图形。

通过给AH 寄存器设置适当的值选择想要的功能调用，然后发中断10H。

第一个&r是指向联合类型REGS的指针，用于接收调用的功能号及其它一些指定的入口参数，以便传给相应寄存器。

第二个&r是指向联合类型REGS的指针，用于接收功能调用后的返回值，即出口参数。

操作系统第一次实验报告_操作系统临界区问题操作系统临界区问题刘唯墨一、实验目的本实验讨论临界区问题及其解决方案。

实验首先创建两个共享数据资源的并发线程。

在没有同步控制机制的情况下，我们将看到某些异常现象。

针对观察到的现象，本实验采用两套解决方案：利用Windows 的mutex 机制采用软件方案然后比较这两种方案的性能优劣。

二、实验步骤1、制造混乱Windows 操作系统支持抢先式调度，这意味着一线程运行一段时间后，操作系统会暂停其运行并启动另一线程。

也就是说，进程内的所有线程会以不可预知的步调并发执行。

为了制造混乱，我们首先创建两个线程t1 和t2。

父线程（主线程）定义两个全局变量，比如accnt1 和accnt2。

每个变量表示一个银行账户，其值表示该账户的存款余额，初始值为0。

线程模拟在两个账户之间进行转账的交易。

也即，每个线程首先读取两个账户的余额，然后产生一个随机数r，在其中一个账户上减去该数，在另一个账户上加上该数。

代码如下：#include#include#includeint accnt1=0;int accnt2=0;double begin=0;double end=0;double time=0;int a=1;//HANDLE hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); DWORD WINAPI run(LPVOID p) {int counter=0;int tmp1,tmp2,r;//WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);begin=GetTickCount();do {tmp1=accnt1;tmp2=accnt2;r=rand();accnt1=tmp1+r;accnt2=tmp2-r;counter++;} while (accnt1+accnt2==0&&counter<1000000); end=GetTickCount();time=end-begin;printf("进?程¨?%d所¨′用??时o?à间?为a%lf\n",a,time); a++;//ReleaseMutex(hMutex);counter=0;return 0;}int main(int argc, char *argv[]){CreateThread(NULL,0,run,NULL,0,NULL); CreateThread(NULL,0,run,NULL,0,NULL);system("PAUSE");return 0;}执行结果如下：从运行结果可以看出，每次进程2都可以全部完成，完成一次计数所需要的时间为62ms，而进城1无法全部完成，所用时间不一定。

第1篇一、引言操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，它负责管理计算机的硬件资源和软件资源，为用户和其他程序提供运行环境。

为了更好地理解操作系统的原理，我们进行了一次操作系统原理的实践。

以下是本次实践的详细报告。

二、实践目的1. 理解操作系统的基本原理和功能；2. 掌握操作系统的基本操作和命令；3. 熟悉操作系统的调试和优化方法；4. 提高实际操作能力，为今后从事计算机相关工作打下基础。

三、实践内容1. 操作系统概述操作系统是一种系统软件，负责管理计算机的硬件资源和软件资源。

它具有以下功能：（1）进程管理：负责进程的创建、调度、同步和通信等；（2）内存管理：负责内存的分配、回收和保护等；（3）文件管理：负责文件的创建、删除、读写和保护等；（4）设备管理：负责设备的分配、控制和调度等；（5）用户接口：提供用户与计算机交互的界面。

2. 操作系统基本操作和命令在实践过程中，我们学习了以下操作系统的基本操作和命令：（1）进程管理：创建进程、查看进程信息、杀死进程等；（2）内存管理：查看内存信息、释放内存等；（3）文件管理：创建文件、删除文件、查看文件信息等；（4）设备管理：查看设备信息、控制设备等；（5）用户接口：登录、注销、切换用户等。

3. 操作系统调试和优化在实践过程中，我们学习了以下操作系统调试和优化方法：（1）使用调试工具：如gdb、windbg等；（2）分析系统性能：如CPU使用率、内存使用率等；（3）优化代码：如减少循环次数、提高数据结构效率等；（4）调整系统参数：如调整内存分配策略、优化进程调度算法等。

四、实践过程1. 安装操作系统首先，我们需要在计算机上安装一个操作系统，如Windows、Linux或macOS。

在安装过程中，我们需要选择合适的操作系统版本、分区、驱动程序等。

2. 学习操作系统基本操作和命令在安装完成后，我们开始学习操作系统的基本操作和命令。

通过查阅资料和实际操作，我们掌握了进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口等方面的知识和技能。

《操作系统原理》实验报告班级::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 (22)实验题目：实验六进程调度 (38)实验题目：实验七存储管理之动态库 (52)实验题目：实验八存储管理之存分配 (57)实验题目：实验九存储管理之页面置换算法 (70)实验题目：实验十设备管理 (85)实验题目：实验十一文件管理之文件读写 (99)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。

操作系统原理实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个方便、高效、稳定的运行环境。

本次实验的目的在于通过实际操作和观察，深入理解操作系统的核心原理和关键机制，包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等方面，提高对操作系统的认识和应用能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10 专业版，开发工具为Visual Studio 2019，编程语言为 C+＋。

三、实验内容及步骤（一）进程管理实验1、进程创建与终止编写程序，使用系统调用创建一个新的进程，并在新进程中执行特定的任务，如打印一段文本。

观察新进程的创建过程和资源分配情况。

编写程序，实现父进程等待子进程终止，并获取子进程的退出状态。

2、进程调度编写程序，模拟多个进程的并发执行，设置不同的优先级和时间片。

观察进程的调度顺序和执行时间，分析调度算法的效果。

（二）内存管理实验1、内存分配与释放编写程序，使用动态内存分配函数（如 malloc、new 等）申请一定大小的内存空间，并进行读写操作。

观察内存的分配和释放过程，检查是否存在内存泄漏。

2、内存分页与分段了解操作系统的内存分页和分段机制。

编写程序，模拟内存分页和分段的过程，展示地址转换和页面置换算法的效果。

（三）文件系统管理实验1、文件创建与读写编写程序，创建一个新文件，并向文件中写入一定的数据。

读取文件中的数据，并进行验证。

2、文件目录操作编写程序，实现对文件目录的创建、删除、遍历等操作。

观察文件目录的结构和变化。

（四）设备管理实验1、设备驱动程序了解设备驱动程序的基本概念和工作原理。

编写一个简单的设备驱动程序，实现对特定设备的控制和数据传输。

2、设备中断处理模拟设备中断的产生和处理过程。

编写中断处理程序，处理设备中断事件。

四、实验结果与分析（一）进程管理实验结果与分析1、进程创建与终止成功创建了新进程，并在新进程中打印出指定的文本。