计算机操作系统 实验三-存储器管理
计算机组成原理实验_存储器部件教学实验
实验题目存储器部件教学实验一、实验目的：1. 熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处。
学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
2. 理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。
3. 了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。
4. 了解如何通过读、写存储顺的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。
加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。
二、实验设备与器材：TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理：1、内存储器原理内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。
在教学计算机存储器部件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区和随读写存储区两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容易8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量的教学实验。
地址总线的低13位送到ROM芯片的地址线引脚，用于选择芯片内的一个存储字。
用于实现存储字的高位字节的3个芯片的数据线引脚、实现低位字节的3个芯片的数据线引脚分别连接在一起接到数据总线的高、低位字节，是实现存储器数据读写的信息通路。
数据总线要通过一个双向三态门电路与CPU一侧的内部总线IB 相连接，已完成存储器、接口电路和CPU之间的数据通讯。
2、扩展教学机的存储空间四、实验内容：1) 要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
操作系统课程设计
操作系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解操作系统的基本概念、功能、类型和结构，掌握操作系统的五大核心功能模块（处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口）；2. 掌握操作系统的发展历程、主要操作系统（如Windows、Linux、Mac OS）的特点及应用场景；3. 了解操作系统的设计与实现原理，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等关键技术；4. 学会使用操作系统提供的命令行或图形界面进行基本的系统操作与维护。
技能目标：1. 培养学生对操作系统的实际操作能力，能够熟练使用至少一种操作系统进行日常管理与维护；2. 培养学生运用操作系统原理解决实际问题的能力，如分析系统性能、诊断故障、优化配置等；3. 提高学生的编程能力，使其能够编写简单的系统程序或脚本，实现特定功能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统的兴趣，激发学生学习计算机科学的热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在讨论、分析、解决问题的过程中学会倾听、交流、协作；3. 培养学生具备良好的信息素养，关注操作系统领域的最新发展，增强信息安全意识。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业（或相关领域）的必修课，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但可能对操作系统原理的理解和应用尚有不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，以案例驱动、任务导向的方式进行教学，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握操作系统的基本原理，提高实际应用水平，为后续专业课程学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、功能、类型，比较不同操作系统的特点，分析操作系统的发展趋势。
教材章节：第一章 操作系统概述2. 进程与线程管理：讲解进程与线程的概念、状态与转换，进程调度算法，同步与互斥，死锁与饥饿问题。
教材章节：第二章 进程管理3. 存储管理：介绍内存分配与回收策略，虚拟内存技术，页面置换算法，内存保护机制。
实验三 Windows XP文件管理与系统配置
实验三Windows XP文件管理与系统配置一、实验目的●进一步熟练掌握Windows窗口基本操作。
●掌握资源管理器的基本操作。
●掌握文件及文件夹管理和磁盘管理的操作。
●掌握Windows系统配置。
●掌握Windows XP的常用命令。
二、知识要点及预备知识1．Windows XP中文件或文件夹的命名规则文件名的格式：主文件名.扩展名其中主文件名1-255个字符；扩展名1-3个字符。
另外文件名不能包含以下9个字符：/ | \ * ? < > " ：255字符创建文件名2．Windows XP资源管理器资源管理器是一个用于文件管理的实用程序，它可以迅速的提供关于磁盘文件的信息，并可以将文件分类，清晰的显示文件夹的结构及内容。
资源管理器工作区分为左右两个部分。
3．Windows XP文件和文件夹管理Windows XP采用树型结构管理文件或文件夹，可通过创建、删除、复制、移动文件和文件夹，或通过更改文件和文件夹属性以及管理共享文件夹等方式实现对文件及文件夹的管理。
以下是在“我的电脑”或“资源管理器”中创建、复制、移动和删除文件或文件夹的几种常用方法。
（1）文件或文件夹的创建①单击[文件]/[新建] ->“文件夹”菜单命令或某一文件类型菜单命令。
②在工作区的空白处单击鼠标右键弹出快捷菜单，再单击[新建] ->“文件夹”菜单命令或某一文件类型菜单命令。
③利用记事本等应用程序创建某一类型的文件。
（2）创建快捷方式①单击[文件]/[新建]->”快捷方式”。
②用鼠标右键将目标文件或文件夹拖动到需创建快捷方式的地方，再选择“在当前位置创建快捷方式”菜单命令。
③鼠标右键单击某一文件或文件夹，在弹出快捷菜单中选择“发送”->”桌面快捷方式”菜单命令。
（3）复制文件或文件夹①不同磁盘之间：直接通过鼠标拖动，此时鼠标有“+”。
②选定源文件或文件夹，选择[编辑]/ [复制]命令，在目的窗口选择[编辑]/[粘贴]命令。
《操作系统》课程简介
《操作系统》课程简介操作系统是计算机科学与技术领域中一门重要的课程，它研究计算机系统的核心组成部分，是指挥计算机硬件和软件资源进行有效管理和协调的基础软件。
本篇文章将为您介绍《操作系统》课程的主要内容和学习目标。
一、课程概述《操作系统》课程是计算机科学与技术专业的一门必修课程，旨在培养学生对计算机操作系统原理和实现方法的基本认识和综合应用能力。
二、课程目标本课程的主要目标是让学生掌握以下知识和技能：1. 了解操作系统的概念、功能和作用；2. 理解操作系统的基本原理和核心概念；3. 熟悉操作系统的各个模块及其相互关系；4. 掌握操作系统的常见算法和数据结构；5. 学习操作系统的设计与实现方法；6. 培养分析和解决操作系统问题的能力。
三、课程内容1. 操作系统概述- 计算机系统结构- 操作系统的目标和作用- 操作系统的发展历程2. 进程管理- 进程与线程的概念- 进程状态及其转换- 进程调度算法- 进程同步与互斥3. 内存管理- 内存的层次与管理方式- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术4. 文件系统- 文件系统的基本组成- 文件组织与文件操作- 文件存储与管理5. 输入输出系统- 输入输出设备的组成与工作原理- 输入输出缓冲区管理- 文件输入输出6. 分布式操作系统- 分布式系统的概念与特点- 分布式操作系统的体系结构- 分布式文件系统与进程通信四、教学方法《操作系统》课程采用多种教学方法，包括理论讲授、实验操作、课堂讨论等。
教师还会提供相关的经典案例和实际应用场景，引导学生进行问题分析和解决方案设计。
五、考核方式《操作系统》课程的考核方式一般包括平时成绩和期末考试。
平时成绩主要由作业、实验报告和课堂表现等组成，期末考试覆盖课程的主要知识点。
六、就业方向掌握操作系统原理和实现方法对计算机科学与技术专业的学生来说是非常重要的。
毕业生可以选择从事操作系统相关的研究和开发工作，也可以在计算机系统维护和优化方面进行工作。
操作系统windows 2000实验报告
《操作系统》实验报告专业：年级：学号：提交日期：_______________________实验一：操作系统环境1.1 Windows 2000 系统管理(实验估计时间：60分钟)实验内容与步骤1、计算机管理2、事件查看器3、性能监视4、服务5、数据库(ODBC)为了帮助用户管理和监视系统，Windows 2000提供了多种系统管理工具，其中最主要的有计算机管理、事件查看器和性能监视等。
步骤1：登录进入Windows 2000 Professional。
步骤2：在“开始”菜单中单击“设置”-“控制面板”命令，双击“管理工具”图标。
在本地计算机“管理工具”组中，有哪些系统管理工具，基本功能是什么：1.本地安全策略：查看和修改本地安全策略，诸如用户权限和审计策略。
2.服务：启动和停止由Windows系统提供的各项服务。
3.计算机管理：管理磁盘以及使用其他系统工具来管理本地或远程计算机。
4.事件查看器：显示来自于Window和其他程序的监视与排错信息。
例如，在“系统日志”中包含各种系统组件记录的事件，如使用驱动器失败或加载其他系统组件；“安全日志”中包含有效与无效的登录尝试及与资源使用有关的事件，如删除文件或修改设置等，本地计算机上的安全日志只有本机用户才能查看；“应用程序日志”中包括由应用程序记录的事件等等。
5.数据源（ODBC）：即开放数据库连接。
添加、删除以及配置ODBC数据源和驱动程序，通过ODBC可以访问来自多种数据库管理系统的数据。
6.性能：显示系统性能图表以及配置数据日志和警报。
7.组建服务：配置并管理COM+ 应用程序。
1. 计算机管理使用“计算机管理”可通过一个合并的桌面工具来管理本地或远程计算机，它将几个Windows 2000管理实用程序合并到一个控制台目录树中，使管理员可以轻松地访问特定计算机的管理属性和工具。
步骤3：在“管理工具”窗口中，双击“计算机管理”图标。
“计算机管理”使用的窗口与“Windows资源管理器”相似。
1-4章习题讲解、练习题、内存实验(操作系统)
一个状态转换的发生，是否一定导致另一 个转换发生，列出所有的可能。
解答：不一定。可能的情况如下： 1.就绪执行 导致 执行就绪 2.执行阻塞 导致 就绪执行（就绪队列不空） 3.执行就绪 导致 就绪执行（就绪队列不空） 4.阻塞就绪 可能导致 就绪执行 （在抢占方式下，该进程优先级高于当前进程和 就绪队列中的所有进程） 作业问题：认为阻塞就绪一定导致就绪执行。
31.(c)(e)会发生死锁。
34.（a）不是死锁状态，（b）是死锁状 态。
P1
R1 P1
R2
14.在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法，假如 一个页面的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2 、1、5，当分配给作业的物理块数为3和4时，试计算在访 问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得结果
选择题
１、在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（Ａ），操作系 统的主要功能是管理计算机系统中的（Ｂ），其中包括（Ｃ）管 理和（Ｄ）管理，以及设备管理和文件管理。这里的（Ｃ）管理 主要是对进程进行管理。 Ａ：（１）增强计算机系统的功能；（２）提高系统资源的利用 率；（３）提高系统的运行速度；（４）合理地组织系统的工作 流程，以提高系统吞吐量。 Ｂ：（１）程序和数据；（２）进程；（３）资源；（４）作业 ；（５）任务。 Ｃ、Ｄ：（１）存储器；（２）虚拟存储器；（３）运算器； （４）处理机；（５）控制器。
8、对于记录型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应 当 A ；当其值为 B 时，进程应阻塞。在执行V操作时 ，信号量的值应当 C ；当其值为 D 时，应唤醒阻塞队 列中的进程。 A，C：(1)不变； (2)加1； (3)减1； (4)加指定数值； (5)减指定数值。 B，D：(1)大于0； (2)小于0； (3)大于等于 0； (4)小于等于0。
计算机系统基础实验报告
计算机系统基础实验报告随着计算机技术的发展，如今计算机系统已成为一门重要学科，它影响着社会各个领域的发展。
计算机系统主要研究软件和硬件的基础支持、操作系统和编程技术、网络技术、安全技术等，并且被广泛应用于各个方面，如机器学习、社交网络、大数据等，是目前经济和社会发展的核心驱动力。
因此，深入地研究计算机系统的基础理论和原理，有助于更好地掌握计算机系统及其应用，加强社会发展的大背景中计算机系统的地位，发挥计算机系统在解决实际问题中的价值。
第二部分：实验目的本次实验旨在深入探索计算机系统的基础原理，加强对计算机系统的理解，学习和熟悉计算机系统的基本架构，以及相关的安全技术。
实验过程中，学习者们将设计、实现、运行相关实验，以便收获信息，反思一般原理，更好地理解安全技术等思想。
第三部分：实验内容通过本次实验，学习者将学习和实践以下内容：（1）计算机系统架构：包括CPU、内存、输入设备、输出设备、存储器、网络技术、操作系统、软件等基础技术的概念、组件的认识和工作原理；（2）深入研究主流系统架构，如PC机系统、Android系统、 Linux 系统等；（3）深入研究计算机系统的软硬件基本原理，如内存管理、安全和存储技术；（4）理解和掌握主流操作系统的基本构造、设计方法和操作原理；（5）掌握基本编程技术，以及网络传输和安全技术；（6）掌握网络通信协议、网络通信安全技术和防火墙技术等。
第四部分：实验仪器本次实验主要使用：（1）计算机硬件：如电脑、网卡、显卡、存储器等；（2）软件：操作系统（如Windows系统、Linux系统等）；（3）调试和测试工具：如hex编辑器、调试软件、系统测试软件等；（4）安全工具：如病毒检测、系统审计、安全审核等；（5）网络设备：如防火墙、路由器等。
第五部分：实验过程本次实验的具体可分为以下几个步骤：（1）计算机系统架构：了解和掌握计算机系统的基本架构，包括CPU、内存、输入设备、输出设备、存储器、网络技术、操作系统、软件等；（2）主流系统架构：深入攻克PC、Android、Linux等主流系统架构，深入了解系统操作和应用原理；（3）系统安全：学习计算机系统安全技术，如存储器管理，安全检查，网络通信协议，防火墙技术等；（4）操作系统主题：掌握操作系统的基本构架、设计方法和运行原理；（5）编程技术：掌握基本编程技术，包括程序设计、算法分析、程序调试等；（6）报告编写：实验完成后，根据实验内容和实验结果，编写实验报告。
操作系统report1
目录实验二：操作系统环境2.2 Windows 2000 系统管理 (3)实验三：进程控制与描述3.2 Windows 2000编程 (7)3.3 Windows 2000进程的“一生” (9)实验四：并发与调度4.1 Windows 2000线程同步 (13)4.2 Windows 2000线程间的通讯（选作） (15)实验五：存储管理5.1 提高Windows 2000内存性能（阅读） (18)5.2 Windows 2000内存结构 (20)5.3 Windows 2000虚拟内存 (21)实验二：操作系统环境2.2 Windows 2000 系统管理(实验估计时间：60分钟)背景知识实验目的工具/准备工作实验内容与步骤（参照已经发布的实验描述http://202.113.13.91/teacher/yuxue/2007-os.htm）实验内容与步骤1. 计算机管理2. 事件查看器3. 性能监视4. 服务5. 数据库 (ODBC)为了帮助用户管理和监视系统，Windows 2000提供了多种系统管理工具，其中最主要的有计算机管理、事件查看器和性能监视等。
步骤1：登录进入Windows 2000 Professional。
步骤2：在“开始”菜单中单击“设置”-“控制面板”命令，双击“管理工具”图标。
在本地计算机“管理工具”组中，有哪些系统管理工具，基本功能是什么：1) __________________________________________________________________2) __________________________________________________________________3) __________________________________________________________________4) __________________________________________________________________5) __________________________________________________________________6) __________________________________________________________________7) __________________________________________________________________8) __________________________________________________________________9) __________________________________________________________________10) _________________________________________________________________1. 计算机管理使用“计算机管理”可通过一个合并的桌面工具来管理本地或远程计算机，它将几个Windows 2000管理实用程序合并到一个控制台目录树中，使管理员可以轻松地访问特定计算机的管理属性和工具。
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佛山科学技术学院
实 验 报 告
课程名称 操作系统原理
实验项目 实验二-进程调度实验讲义
专业班级 姓 名 学 号
指导教师 成 绩 日 期
一、实验目的
1. 实验目的
（1）掌握先进先出页面置换算法；
（2）掌握随机替换页面置换算法；
（3）掌握OPT页面置换算法；
（4）掌握最近最少使用页面置换算法；
（5）熟悉抖动现象及其产生原理；
（6）熟悉C/C++编程。
2、实验学时：2学时
3、实验要求
（1）进程正常运行占用内存空间共320K，页面大小是1K/2K/4K/8K；
（2）随机生成256个页面置换次序；
（3）用于分配页面大小的内存总空间是32K；
（4）给出四种页面置换算法的换页过程，并计算各自的缺页率。
二、实验内容
编写程序，使用四种不同的页面替换策略算法进行页面替换。分别是先进先出，随机替换，时钟页面替换，最
近最久未使用页面替换，并计算缺页率。
三、实验原理
在地址映射过程中，若在页面中发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。当发生缺页中断时操
作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规
则叫做页面置换算法。常用算法有：1．最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）；2．先进先出置换算法（FIFO）：
3．最近最久未使用（LRU）算法；4．Clock置换算法（LRU算法的近似实现；5．最少使用（LFU）置换算法。
抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送
磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被
换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此频繁更换页面，以致花费大量的时间，我们称这种现象为"
抖动";
产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，
可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调
度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于"抖动"状态.
请根据实验数据进行分析：页面大小是越大越好？还是越小越好？如何解释这个现象？
例子：
进程A占用内存空间共64k。
1）页面大小是1K时 分成64页；给各页面编号：0-63
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
2）页面大小是2K时 分成32页；给各页面编号：0-31
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,28，4,8,16,6，17,28,14,26,17
3）页面大小是4K时 分成16页；给各页面编号：0-15
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,8，4,8,1,6，7,8,7,6,7
4）页面大小是8K时 分成8页；给各页面编号：0-7
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
针对以上四种情况，采用四种不同的置换算法。
四、实验步骤
1．输入进程置换页数；
2．输入内存的空间大小；
3．输入进程的空间大小；
4．输入页面大小（1K/2K/4K/8K/16K/32K）；
5．选择相应的算法，计算缺页率；
6．实验结果分析及讨论。
五、程序源代码及注释
六、实验结果分析
1、运行结果如下：
2、 结果分析及体会
• (1)先进先出FIFO算法 缺页6次 缺页率=60.000002%
1 3 6 4 1 4 6 6 2 0
0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2
1 x 3 3 3 3 3 3 3 3 0
2 x x 6 6 6 6 6 6 6 6
3 x x x 4 4 4 4 4 4 4
• (2) 最佳算法 OPT算法 缺页6次 缺页率=60.000002%
1 3 6 4 1 4 6 6 2 0
0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 0
1 x 3 3 3 3 3 3 3 3 3
2 x x 6 6 6 6 6 6 6 6
3 x x x 4 4 4 4 4 4 4
• (3) 最近最少使用算法 缺页6次 缺页率=60.000002%
1 3 6 4 1 4 6 6 2 0
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1 x 3 3 3 3 3 3 3 2 2
2 x x 6 6 6 6 6 6 6 6
3 x x x 4 4 4 4 4 4 4
• (4)随机置换页面算法 缺页6次 缺页率=60.000002%
1 3 6 4 1 4 6 6 2 0
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 x 3 3 3 3 3 3 3 2 0
2 x x 6 6 6 6 6 6 6 6
3 x x x 4 4 4 4 4 4 4
页
面
大
小
算
法
1K 2K 4K 8K 16K 32K
先
进
先
出
90.625000% 90.234375% 90.625000% 89.843750% 88.281250% 89.062500%
OPT 74.609375% 69.140625% 70.312500% 72.265635% 76.953125% 89.062500%
最
近
最
少
使
用
90.625000% 91.406250% 90.625000% 90.234375 87.109375% 89.062500%
随
机
替
换
90.625000% 91.406250% 89.843750% 90.453125% 85.937500% 89.062500%
抖动现象解释：根据上述结果可知，采用不同的算法抖动现象是不同的。(1)采用FIFO时，当页面大小越大时，
缺页率越来越小；(2)采用OPT时，当页面大小越大时，缺页率越来越大，而且幅度上升很高；(3)采用最近最
少使用时，当页面大小变化时，缺页率没有一点的规律；(4)采用随机页面置换时，当页面大小变化时，缺页率
没有一点的规律。最后得出的结论是：抖动现象不仅仅跟页面大小有关，还跟机器的配置，调度算法的选择有
关。
七、实验心得体会
做完3个操作系统实验，感觉自己的编码能力有点提高了，虽然还有很多不懂的地方，整体的水平还是有改
善的。相信以后的学习中，不断地改正自己的不足，不断地成长。