14-15-2操作系统原理实验报告(计131、132)(新)资料
操作系统原理 实验报告
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。
操作系统实验实验报告
操作系统实验实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的核心软件，它管理着计算机的硬件资源和软件资源，为用户提供了一个方便、高效、稳定的工作环境。
本次操作系统实验的目的在于通过实际操作和实践，深入理解操作系统的基本原理和核心概念，掌握操作系统的基本功能和操作方法，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 和 C+＋。
实验硬件环境为一台配备Intel Core i7 处理器、16GB 内存、512GB SSD 硬盘的个人计算机。
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的进程，并在完成任务后终止进程。
在实验中，我们使用了 Windows API 函数 CreateProcess 和 TerminateProcess 来完成进程的创建和终止操作。
通过观察进程的创建和终止过程，深入理解了进程的生命周期和状态转换。
2、进程同步与互斥为了实现进程之间的同步与互斥，我们使用了信号量、互斥量等同步对象。
通过编写多线程程序，模拟了多个进程对共享资源的访问，实现了对共享资源的互斥访问和同步操作。
在实验中，我们深刻体会到了进程同步与互斥的重要性，以及不正确的同步操作可能导致的死锁等问题。
（二）内存管理实验1、内存分配与释放使用 Windows API 函数 VirtualAlloc 和 VirtualFree 进行内存的分配和释放操作。
通过实验，了解了内存分配的不同方式（如堆分配、栈分配等）以及内存释放的时机和方法，掌握了内存管理的基本原理和操作技巧。
2、内存分页与分段通过编程模拟内存的分页和分段管理机制，了解了内存分页和分段的基本原理和实现方法。
在实验中，我们实现了简单的内存分页和分段算法，对内存的地址转换和页面置换等过程有了更深入的理解。
（三）文件系统实验1、文件操作使用 Windows API 函数 CreateFile、ReadFile、WriteFile 等进行文件的创建、读取和写入操作。
操作系统课程实验报告
一、实验概述实验名称：操作系统课程实验实验目的：1. 理解操作系统基本概念、原理及功能；2. 掌握操作系统的基本操作和应用；3. 提高实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。
实验内容：1. 操作系统基本概念及原理的学习；2. 操作系统基本操作的应用；3. 实验项目：文件读写、多进程、多线程。
二、实验环境操作系统：Windows 10编译器：Visual Studio语言：C/C++实验平台：Windows 10系统下的虚拟机三、实验过程1. 操作系统基本概念及原理的学习操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，负责管理计算机硬件资源、提供用户接口以及执行各种应用程序。
在实验过程中，我们学习了以下基本概念及原理：（1）进程管理：进程是操作系统能够进行运算处理的独立单位，具有动态性、并发性、异步性和独立性等特点。
进程管理主要包括进程的创建、调度、同步、通信和终止等。
（2）内存管理：内存管理是操作系统核心功能之一，主要负责分配、回收、保护和管理内存资源。
内存管理方式有分页、分段、段页式等。
（3）文件系统：文件系统是操作系统用于存储、检索和管理文件的机制。
文件系统主要包括目录结构、文件属性、文件操作等。
（4）设备管理：设备管理负责管理计算机系统中的各种外部设备，包括输入、输出和存储设备。
设备管理主要包括设备分配、设备驱动程序、缓冲区管理等。
2. 操作系统基本操作的应用在实验过程中，我们应用以下基本操作：（1）进程管理：创建、调度、同步、通信和终止进程。
（2）内存管理：分配、回收、保护和管理内存资源。
（3）文件系统：创建、删除、读写文件，实现目录结构的管理。
（4）设备管理：分配、回收、控制和管理设备。
3. 实验项目：文件读写、多进程、多线程（1）文件读写实验实验目的：掌握文件的基本操作，实现文件的创建、打开、读取、写入和关闭。
实验步骤：① 创建一个文件，命名为“test.txt”。
② 打开文件，以读写模式。
操作系统课程实验报告
操作系统课程实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，它负责管理计算机的硬件资源和软件资源，为用户提供一个方便、高效、安全的工作环境。
本实验的目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的基本原理和功能，掌握操作系统的常用命令和操作方法，提高解决实际问题的能力。
二、实验环境操作系统：Windows 10开发工具：Visual Studio Code三、实验内容1、进程管理观察进程的创建、终止和状态转换。
使用任务管理器查看系统中的进程信息，包括进程 ID、CPU 使用率、内存占用等。
通过编程实现创建和终止进程的功能。
2、内存管理了解内存的分配和回收机制。
使用 Windows 系统提供的性能监视器查看内存的使用情况。
编程实现简单的内存分配和释放算法。
3、文件系统管理熟悉文件和目录的操作，如创建、删除、复制、移动等。
研究文件的属性，如文件名、文件大小、创建时间等。
通过编程实现文件的读写操作。
4、设备管理认识设备的驱动程序和设备管理策略。
查看系统中的设备信息，如磁盘驱动器、打印机等。
模拟设备的中断处理过程。
四、实验步骤1、进程管理实验打开任务管理器，观察当前系统中正在运行的进程。
可以看到进程的名称、进程 ID、CPU 使用率、内存占用等信息。
使用 C+＋语言编写一个简单的程序，创建一个新的进程。
在程序中，使用`CreateProcess`函数来创建新进程，并设置进程的属性和参数。
编写另一个程序，用于终止指定的进程。
通过获取进程 ID，然后使用`TerminateProcess`函数来终止进程。
2、内存管理实验打开 Windows 性能监视器，选择“内存”选项卡，可以查看内存的使用情况，包括物理内存、虚拟内存、页面文件等的使用量和使用率。
编写一个 C 程序，使用动态内存分配函数（如`malloc`和`free`）来分配和释放内存。
在程序中，不断分配和释放一定大小的内存块，观察内存的使用情况和性能变化。
《计算机操作系统原理》课外实验报告
《计算机操作系统原理》课外实验报告
本次实验任务是学习计算机操作系统原理，主要内容为操作系统调度算法的实践操作。
在实验中，我们通过对不同调度算法的实现，深入理解了操作系统调度的工作原理以及影响因素，同时也深刻认识到不同算法对系统性能的影响。
实验过程中，我们学习了几种调度算法，其中比较典型的有先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和最短作业优先（SJF）算法。
每个算法都有其独特的工作方式和特点，我们
需要根据系统的性质和需求的不同来选择合适的调度算法。
在实际操作过程中，我们先用Python实现每个算法的代码，
并通过模拟进程的调度过程来测试其性能和正确性。
比如，我们通过模拟进程的到达时间、需要的CPU时间等信息，来模
拟真实的进程调度过程。
经过多次实验发现，不同算法的性能表现不同，需要根据实际情况灵活选择。
我们发现，FCFS算法的最大缺点是没有考虑进程的执行时间，会导致长作业无限等待，使得系统吞吐量较低。
时间片轮转算法的优点在于公平性强，但时间片太小会增加进程上下文的切换次数，降低系统性能。
最短作业优先算法的最大优势在于可以优先执行需要时间最短的任务，提高了系统的响应能力和吞吐量，但也会存在长作业等待的问题。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择最优的算法。
通过这次实验，我们对操作系统调度算法有了更加深度的认识，也体会到了操作系统设计和实现的复杂性。
操作系统不仅是一
个软件，更是整个计算机系统的核心，需要我们掌握更加深入的理论知识和实践经验。
通过这次实验的学习，我们对操作系统有了更加深入的认识和理解，积累了宝贵的经验，也对今后的学习和工作有了更好的规划和准备。
《操作系统》课内实验报告
《操作系统》课内实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统的核心组成部分，本次《操作系统》课内实验旨在通过实际操作和观察，深入理解操作系统的基本原理、功能和运行机制。
具体目的包括：1、熟悉操作系统的常用命令和操作，如文件管理、进程管理、内存管理等。
2、掌握操作系统的资源分配和调度策略，观察其对系统性能的影响。
3、培养解决操作系统相关问题的能力，提高动手实践和分析问题的能力。
二、实验环境本次实验在以下环境中进行：1、操作系统：Windows 10 专业版2、开发工具：Visual Studio Code三、实验内容及步骤（一）文件管理实验1、创建、删除和重命名文件及文件夹打开文件资源管理器，在指定目录下创建新的文件夹和文本文件。
对创建的文件和文件夹进行重命名操作，观察文件名的变化。
选择部分文件和文件夹进行删除操作，验证是否成功删除。
2、文件复制、移动和属性设置选取一些文件，将其复制到其他目录，并观察复制过程和结果。
把特定文件移动到不同的位置，检查文件是否正确迁移。
设置文件的属性，如只读、隐藏等，查看属性设置后的效果。
（二）进程管理实验1、查看系统进程打开任务管理器，观察当前正在运行的进程列表。
了解进程的名称、PID（进程标识符）、CPU 使用率、内存占用等信息。
2、进程的终止和优先级设置选择一个非关键进程，尝试终止其运行，观察系统的反应。
调整某些进程的优先级，观察其对系统资源分配和运行效率的影响。
（三）内存管理实验1、查看内存使用情况通过系统性能监视器，查看物理内存和虚拟内存的使用情况。
观察内存使用量随时间的变化趋势。
2、内存优化操作关闭一些不必要的后台程序，释放占用的内存资源。
调整虚拟内存的大小，观察对系统性能的改善效果。
四、实验结果与分析（一）文件管理实验结果1、成功创建、删除和重命名文件及文件夹，系统能够准确响应操作，文件名和文件夹名的修改即时生效。
2、文件的复制和移动操作顺利完成，数据无丢失和损坏。
操作系统实验报告
操作系统实验报告操作系统实验报告实验名称：进程管理实验实验目的：1. 了解进程的概念和特点；2. 掌握进程的创建、执行和退出等基本操作；3. 熟悉进程之间的同步和互斥机制；实验内容：1. 进程的创建：通过fork()函数创建子进程，并分别输出父进程和子进程的进程ID；2. 进程的执行：在子进程中通过exec()函数执行另一个可执行文件，观察进程的切换；3. 进程的退出：通过exit()函数退出进程，并观察父进程和子进程的退出代码；4. 进程间的同步与互斥：通过使用信号量机制实现进程的同步与互斥。
实验步骤与结果：1. 进程的创建：在程序中调用fork()函数创建子进程，并使用getpid()函数获取父进程和子进程的进程ID，分别输出结果。
实验结果如下：父进程的进程ID为：1234子进程的进程ID为：56782. 进程的执行：在子进程中调用exec()函数执行另一个可执行文件。
实验结果如下：父进程中输出的进程ID为：1234子进程中输出的进程ID为：78783. 进程的退出：在子进程的代码中调用exit()函数退出进程，并在父进程中通过wait()函数等待子进程的退出。
实验结果如下：子进程的退出代码为：0父进程中等待到子进程退出父进程的退出代码为：04. 进程间的同步与互斥：在程序中使用信号量机制实现进程的同步和互斥，父进程和子进程分别对共享资源进行操作。
实验结果如下：父进程写入了共享资源子进程读取了共享资源实验总结：通过本次实验，我了解了进程的概念和特点，掌握了进程的创建、执行和退出等基本操作。
同时，我还学会了使用信号量机制实现进程的同步与互斥。
通过实验可以看出，父进程和子进程是同时执行的，但是由于进程的切换，它们的执行顺序可能不确定。
此外，在进程间进行同步和互斥操作时，信号量机制可以保证共享资源的正确访问。
实验结果与预期相符，实验目的顺利达到。
实验中遇到的问题及解决方法：在实验过程中，遇到了进程执行exec()函数时进程ID的变化问题。
操作系统原理_实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2. 掌握操作系统的基本命令和操作方法。
3. 通过实验加深对操作系统原理的理解和掌握。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：Eclipse三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 进程管理实验2. 内存管理实验3. 文件系统实验四、实验步骤及结果1. 进程管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的进程管理程序，实现进程的创建、调度、同步和通信等功能。
- 编写代码实现进程的创建，通过调用系统调用创建新的进程。
- 实现进程的调度，采用轮转法进行进程调度。
- 实现进程同步，使用信号量实现进程的互斥和同步。
- 实现进程通信，使用管道实现进程间的通信。
实验结果：- 成功创建多个进程，并实现了进程的调度。
- 实现了进程的互斥和同步，保证了进程的正确执行。
- 实现了进程间的通信，提高了进程的效率。
2. 内存管理实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的内存管理程序，实现内存的分配、释放和回收等功能。
- 实现内存的分配，采用分页存储管理方式。
- 实现内存的释放，通过调用系统调用释放已分配的内存。
- 实现内存的回收，回收未被使用的内存。
实验结果：- 成功实现了内存的分配、释放和回收。
- 内存分配效率较高，回收内存时能保证内存的连续性。
3. 文件系统实验实验步骤：- 使用C语言编写一个简单的文件系统程序，实现文件的创建、删除、读写等功能。
- 实现文件的创建，通过调用系统调用创建新的文件。
- 实现文件的删除，通过调用系统调用删除文件。
- 实现文件的读写，通过调用系统调用读取和写入文件。
实验结果：- 成功实现了文件的创建、删除、读写等功能。
- 文件读写效率较高，保证了数据的正确性。
五、实验总结通过本次实验，我对操作系统原理有了更深入的理解和掌握。
以下是我对实验的几点总结：1. 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和控制计算机资源，提高计算机系统的效率。
操作系统实验报告(DOC)
实验六设备管理实验目的1、理解设备管理的概念和任务。
2、掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。
实验内容与基本要求1、在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括：建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。
实验报告内容1、独占设备的分配、回收等主要算法的原理。
为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。
设备独立性的含义是，应用程序独立于具体使用的物理设备。
为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。
这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。
（1）数据结构操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占类型、台数以及分配情况。
设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下图（2）设备分配当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”如果该类设备的现存台数可以满足申请要求 则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未分配”的设备分配给进程。
分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。
然后把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。
（3）设备回收当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”清除进程名。
同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。
2、程序流程图。
主体流程设备分配设备回收3、程序及注释。
#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define false 0#define true 1#define n 4 /*宏定义 用于修改设备类型数目*/#define m 10 /*宏定义 用于修改设备数目*/struct /*该结构体用于定义设备类表各信息*/{ char type[10]; /*设备类型名*/int count; /*拥有的设备总台数*/int remain; /*现存的可用设备台数*/ int address; /*该类设备设备表中的起始地址*/ }equiptype[n]; /*系统设备类型为n*/struct /*该结构体用于定义设备表各信息*/{int number; /*设备绝对编号*/int lnumber; /*设备相对编号*/int status; /*设备好坏状态*/int remain; /*设备是否已被分配*/ char jobname[4]; /*占有设备的作业名*/ } equipment[m]; /*系统设备数为m*/ /******子函数作业设备分配*******/allocate(char *J,char *type,int cc){int i,t,j;i=0;while(i<n&&strcmp(equiptype[i].type,type)!=0) /*查找欲申请分配的设备类型 strcmp函数用于比较equiptype[i].type与type的大小若相等则返回0*/i++;if(i>=n) /*若没有找到欲申请设备*/ {printf("没有找到欲分配的设备,分配失败!");return(false);}if(equiptype[i].remain<1) /*欲申请设备现存可用台数不足*/ {printf("该类设备数量不足 分配失败!");return(false);}t=equiptype[i].address; /* 取出该类设备在设备表中的起地址赋给t*/while(!(equipment[t].status==1 && equipment[t].remain==0))t++; /*该设备类型起始地址加一*/ equiptype[i].remain--; /*剩余设备数减一*/equipment[t].remain=1; /*状态改为已分配*/strcpy(equipment[t].jobname,J); /*strcpy为字符串拷贝函数把J中的字符串拷贝到equipment[t].jobname中*/equipment[t].lnumber=cc; /*设备相对号写入cc*/}/**********************子函数 作业设备回收*****************************/reclaim(char *J,char *type){int i,t,j,k,nn;i=0;while(i<n&&strcmp(equiptype[i].type,type)!=0) /*查找欲申请归还的设备类型 strcmp函数用于比较equiptype[i].type与type的大小若相等则返回0*/i++;if(i>=n)/*若没有找到该类设备*/{printf("无该类设备,设备回收失败!");return(false);} t=equiptype[i].address; /*取出该类设备在设备表中的起始地址赋给t*/j=equiptype[i].count; /*取出该类设备的数量赋给j*/k=0;nn=t+j;for(;t<nn;t++)if(strcmp(equipment[t].jobname,J)==0&&equipment[t].remain==1) /*若占用某个设备的作业与欲回收的作业相同且状态为已分配*/{equipment[t].remain=0; /*则将其状态改为未分配*/k++; /*回收设备计数*/}equiptype[i].remain= equiptype[i].remain+k; /*该类设备剩余设备数加k*/if(k==0) /*若回收设备计数值k为0,*/printf("本作业没有占用这类资源!/n");}/**********************主函数*****************************/ void main( ){char J[4];int i,mm,a;char type[10];printf(" *******************\n\ *******************\n\);printf("设备类初始化\n ");for(i=0;i<4;i++) /*输入设备类表初始信息*/{printf("请输入相应设备名称 ");scanf("%s",&equiptype[i].type);printf("请输入相应设备的数量 ");scanf("%d",&equiptype[i].count);printf("请输入当前空闲设备数量 ");scanf("%d",&equiptype[i].remain);printf("请输入设备表起始地址 ");scanf("%d",&equiptype[i].address);}for(i=0;i<10;i++) /*初始化设备表*/{equipment[i].number=i;equipment[i].status=1;equipment[i].remain=0;}while(1){ printf("\n0-退出,1-分配,2-回收,3-显示"); /*功能选择界面*/printf("\n请选择功能(0-3):");scanf("%d",&a);switch(a){case 0 : /*a=0程序结束*/exit(0);case 1 : /*a=1分配设备*/ printf("请输入作业名、作业所需设备类型和设备相对号\n");scanf("%s%s%d",J,type,&mm);allocate(J,type,mm); /*分配设备*/break;case 2: /*a=2回收设备*/printf("请输入作业名和作业归还的设备类\n");scanf("%s%s",J,type); /*输入要回收的作业名及对应的设备类*/reclaim(J,type); /*回收设备*/break;case 3: /*a=3 输出设备类表和设备表的内容*/printf("输出设备类表!\n"); /*输出设备类表内容*/printf(" 设备类型设备总量空闲好设备起始地址\n");for(i=0;i<n;i++)printf("%9s%16d%22d%14d\n",equiptype[i].type,equiptype[i].count,equiptype[i].remain,equiptype[i].address);printf("输出设备表:\n"); /*输出设备表内容*/printf("绝对号好/坏已/未分配占用作业名相对号\n");for(i=0;i<m;i++)printf("%3d%11d%15d%15s%9d\n",equipment[i].number,equipment[i].status,equipment[i].remain,equipment[i].jobname,equipment[i].lnumber);}}}4、运行结果以及结论。
计算机操作系统实验课实验报告
计算机操作系统实验课实验报告一、实验目的本次计算机操作系统实验课的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解计算机操作系统的基本原理和功能，提高对操作系统的实际运用能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的计算机配置为：处理器_____，内存_____，操作系统为_____。
实验所使用的软件工具包括_____。
三、实验内容及步骤（一）进程管理实验1、编写程序创建多个进程，并观察进程的执行顺序和资源分配情况。
首先，使用编程语言（如 C 或 Java）编写代码，创建多个进程。
然后，通过操作系统提供的工具（如任务管理器）观察进程的创建、执行和结束过程。
记录不同进程的执行时间、CPU 使用率和内存占用情况。
2、实现进程间的通信机制，如管道、消息队列等。
分别编写使用管道和消息队列进行进程间通信的程序。
在程序中发送和接收数据，并观察通信的效果和数据的完整性。
（二）内存管理实验1、模拟内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
编写程序实现上述三种内存分配算法。
输入不同的内存请求序列，观察每种算法下内存的分配情况和碎片产生情况。
2、研究虚拟内存的工作原理，并进行相关实验。
通过操作系统的设置，调整虚拟内存的大小。
运行大型程序，观察虚拟内存的使用情况和系统性能的变化。
（三）文件系统实验1、实现文件的创建、读写和删除操作。
使用编程语言创建文件，并向文件中写入数据。
读取文件中的内容，并进行验证。
删除文件，观察文件系统的变化。
2、研究文件系统的目录结构和文件权限管理。
观察文件系统的目录层次结构，了解目录的组织方式。
设置文件的权限，如只读、读写、执行等，观察不同权限对文件操作的影响。
四、实验结果与分析（一）进程管理实验结果与分析1、在创建多个进程的实验中，发现进程的执行顺序并非完全按照创建的顺序，而是由操作系统的调度算法决定。
某些进程可能会因为等待资源而暂时被挂起，而其他进程则会得到执行机会。
2、通过进程间通信实验，发现管道通信方式简单直接，但只能用于具有亲缘关系的进程之间；消息队列则更加灵活，可以在不同的进程之间传递消息，但需要更多的编程和管理工作。
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操作系统原理
实验报告
学院：信息与电子工程学院专业：计算机科学与技术班级：计算机130班
学号：1130299000
姓名：某某某
浙江科技学院
2014-2015学年第2学期
实验1 进程管理
一、实验目的
1. 弄清进程和程序的区别，加深对进程概念的理解。
2. 了解并发进程的执行过程，进一步认识并发执行的实质。
3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。
二、实验内容
1. 管道通信
使用系统调用pipe( )建立一个管道，然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。
这2个子进程分别向管道中写入字符串：“Child process p1 is sending message！”和“Child process p2 is sending message！”，而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，并显示在屏幕上。
2. 软中断通信
使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2，在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C)，当捕捉到软中断信号SIGINT后，父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent！”和“Child process p2 is killed by parent！”后终止。
而父进程等待2个子进程终止后，输出信息“Parent process is killed！”后终止。
三、实验要求
1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
五、程序代码
六、程序运行结果及分析
实验2 线程管理
一、实验目的
1. 弄清线程与进程的区别，加深对线程概念的理解。
2. 了解并发线程的调度和执行过程，进一步理解线程同步机制。
3. 掌握多线程编程的基本方法。
二、实验内容
生产者与消费者问题(Producer-consumer problem)，或称有限缓冲区问题(Bounded-buffer problem)，是一个多线程/进程同步问题的经典案例。
该问题描述了共享固定大小缓冲区的两类线程：即“生产者”线程和“消费者”线程在实际运行时会发生的问题。
生产者的主要作用是生成一定量的数据(产品)放入缓冲区中，然后重复此过程。
与此同时，消费者从缓冲区中取出数据并消耗。
解决该问题的关键是如何保证生产者不会在缓冲区满时放入数据，而消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。
使用POSIX thread库函数pthread_create创建若干个(至少2个)生产者线程和1个或若干个消费者线程，利用POSIX线程同步机制互斥锁和条件变量实现生产者线程和消费者线程的同步。
三、实验要求
1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
五、程序代码
六、程序运行结果及分析
实验3 进程通信
一、实验目的
1. 了解进程间通信IPC的三种方式：消息队列、共享内存和信号量。
2. 掌握使用消息队列进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
3. 掌握使用共享内存进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
二、实验内容
1. 消息队列
使用系统调用msgget( )、msgsnd( )、msgrcv( )和msgctl( )，用消息队列机制实现客户进程和服务器进程间的通信。
客户进程首先建立一个描述符为msgqid的消息队列，接着向服务器进程发送一个消息正文为自己的进程标识pid且类型为1的消息，然后接收来自服务器进程的消息，并在屏幕上显示：“Client receives a message from xxxx！”，其中“xxxx”为服务器进程的进程标识。
服务器进程首先捕捉软中断信号(除不能捕捉的SIGKILL)，若捕捉到时则调用函数cleanup( )删除消息队列，终止服务器进程。
否则重复下列操作：接收所有类型为1的消息，并在屏幕上显示：“Server receives a message from xxxx！”，其中“xxxx”为客户进程的进程标识；然后服务器进程将客户进程的进程标识作为返回消息的类型，而将自己的进程标识作为消息正文发送给客户进程。
2. 共享内存
使用系统调用shmget( )、shmat( )和shmctl( )，用共享内存机制实现进程间的通信。
其中一个进程向共享内存中写入数据，另一个进程从共享内存中读出数据并显示在屏幕上。
三、实验要求
1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
五、程序代码
六、程序运行结果及分析
实验4 存储管理
一、实验目的
1. 了解虚拟存储管理技术的原理与特点。
2. 掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
二、实验内容
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：
(1) 50%的指令是顺序执行的；
(2) 25%的指令均匀分布在前地址部分；
(3) 25%的指令均匀分布在后地址部分。
实现方法：
(1) 在[0，319]的指令地址中随机选取一起点s；
(2) 执行指令s；
(3) 顺序执行一条指令，即执行地址为s+1的指令；
(4) 在前地址[0，s]中随机选取一条地址为m的指令执行；
(5) 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；
(6) 在后地址[m+2，319]中随机选取一条指令s；
(7) 重复(2)—(6)，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—32页面(page frame)；
(3) 用户虚存容量为32K(即32页)。
若10条指令为1页，则320条指令在虚存中的存放方式为：
第0页(虚存地址[0，9])——第0条~第9条指令；
第1页(虚存地址[10，19])——第10条~第19条指令；
• • • • • •
第31页(虚存地址[310，319])——第310条~第319条指令。
3. 计算并输出下列算法在不同内存容量下的命中率(命中率=1-缺页率)。
(1) FIFO——First In First Out Page Replacement Algorithm
(2) LRU——Least Recently Used Page Replacement Algorithm
三、实验要求
1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
五、程序代码
六、程序运行结果及分析。