操作系统实验全(五个)

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操作系统第8章 操作系统实验

操作系统第8章 操作系统实验
理解Linux设备管理技术,学会Linux模块编程方法,掌握 基本的Linux设备驱动程序设计。
8.5.3 实验准备
1. Linux模块概述 2. 设备驱动程序的设计 3. 参考程序的分析
8.6 文件系统实验
8.6.1 实验内容
以root身份登录系统后,练习常用Linux文件操作命令以及 学习文件系统的装卸。
第8章 操作系统实验
内容提要
本教材以Linux操作系统为平台,通过它提供的键盘控制命令 了解操作系统的功能;通过它提供的系统调用命令实现进程 (线程)的同步与互斥、进程的通信、设备的管理等操作,从 而理解操作系统的工作原理。
本实验平台使用Red Hat Linux 9.0,并且使用文本操作界面。 实验内容包括Linux系统基本操作、进程通信、进程同步与互斥、 生产者与消费者、存储管理、设备管理、文件系统等实验。本 教材提供的实验同样适用于其他版本的Linux。
8.3 进程的同步与互斥实验
8.3.1 实验内容
1. 利用POSIX标准的pthread线程库创建五个线程,实现这 五个线程之间的互斥地访问数组N。这五个线程分别标识为0、 1、2、3、4,线程i的工作可描述如下: (1) 线程i休息一段时间,i可以是五个线程之一。 (2) 使N[i]加1,N[i]记录线程i进入临界区的次数。 (3) 使N[5]加1,记录这五个线程的进入临界区的总次数。 (4) 转(1)。 2. 利用POSIX标准的pthread线程库创建两个线程,实现这 两个线程之间的同步共享变量buffer(相当于一个缓冲区)。其 中一个线程产生一个随机数保存的变量buffer中,另一个线程将 该随机数打印出来。
第8章 操作系统实验
教学目标
通过本实验使学生理解操作系统的功能,掌握进程 (线程)的同步与互斥、进程的通信、设备的管理、文 件系统的实现原理,从而掌握操作系统的概念和原理。

操作系统实验实验报告

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。

四川大学计算机操作系统 实验一 熟悉Linux命令

四川大学计算机操作系统 实验一  熟悉Linux命令
操作命令: cat:显示文件内容。 如:cat /etc/vsftpd/vsftpd.conf cp: 复制文件 cp /etc/vsftpd/vsftpd.conf testcp 把文件/etc/vsftpd/下的文件vsftpd.conf复制到当 前目录下,并重命名为testcp。 rm :删除文件
实验一 熟悉Linux命令
选择开始->程序->VMware->VMware Workstation,运行虚拟机:
登陆linux系统:帐户root,密码123456
实验一 熟悉Linux命令
鼠标和键盘在某一时刻只能由一个系统占用。两 个设备在两个系统之间的切换: ①鼠标点击VMware的工作窗口,进入Linux系统; ②在Linux状态下按Ctrl+Alt回到windows系统。 登陆Linux系统: 使用用户名“root” 注意:由于root是超级管理员,所以不要运行大 的删除命令。 本试验没有用到图形化界面,只用终端即可
实验一 熟悉Linux命令
1.1实验目的 (1)通过在Linux系统终端下执行一些基本命令, 初步建立对Linux系统的了解,会使用man命令查 找这些命令的使用帮助。 (2)理解/proc作为虚拟文件系统的作用。 (3)学习Linux内核、进程、存储等资源的一些重 要特征。
实验一 熟悉Linux命令
实验一 熟悉Linux命令
shell的特殊字符 (1)通配符*、? ,使用通配符可以表示多个文件: ls /etc/a* 列出/etc目录下以a打头的 所有文件名。 ls /etc/a?i* 列出/etc目录下以a打头的,第二个为任一字符, 接下来的字符为i的文件。 (2)sort命令:从所给文件中按行读取正文,并按照第一 个字母的顺序排序,然后将结果到标准输出(屏幕),如: (假设当前目录有文件animals) $ sort animals bee 屏幕输出第一行 cat 屏幕输出第二行 dog 屏幕输出第三行

操作系统原理实验5-实现一个简单的Shell

操作系统原理实验5-实现一个简单的Shell

《操作系统原理》实验报告
实验序号:5 实验项目名称:实现一个简单的Shell
一、实验目的及要求
1. 加深对操作系统Shell的理解。

2. 理解进程控制的思想。

3. 深入掌握Linux操作系统下的进程控制编程。

二、实验设备(环境)及要求
1.虚拟机VMware Workstation、Ubuntu操作系统和C语言编程。

2.设计思路:Shell建立一个新的进程,然后在那个进程中运行一个程序(如完成ls操作)然后等待那个进程执行结束。

然后shell便可读取新的一行输入,建立一个新的进程,在这个进程中运行程序并等待这个进程结束。

所以要写一个shell,需要循环以下过程:
a. 获取命令行
b. 解析命令行
c. 建立一个子进程(fork)
d. 替换子进程(execvp)
e. 父进程等待子进程退出(wait)。

三、实验内容与步骤
主要代码
解析并执行指令
输出各进程的信息
四、实验结果与数据处理
五、分析与讨论
六、教师评语
成绩
签名:
日期:。

操作系统实验五理发师问题.docx

操作系统实验五理发师问题.docx

实验题目:理发师问问题学号:201000130133 班级:2010 级计算机4 班姓名:郑思雨Email :1412561943@实验目的:1、进一步研究和实践操作系统中关于并发进程同步与互斥操作的一些经典问题的解法。

2、加深对于非对称性互斥问题有关概念的理解。

观察和体验非对称性互斥问题的并发控制方法。

3、进一步了解Linux系统中IPC进程同步工具的用法,训练解决对该类问题的实际编程、调试和分析问题的能力。

硬件环境:微机(多核,4GB以上内存,320GB以上硬盘)软件环境:Ubuntu-Linux 操作系统Gnome桌面gcc version 4.1.2gedit 2.18.2OpenOffice 2.3实验步骤:1、了解实验的目的,了解并掌握与进程间通信IPC中的3个对象:共享内存、信号灯数组、消息队列到呢个有关的系统调用,并能熟练的掌握。

2 、阅读实验题目并分析实验的需求。

理发店问题:假设理发店的理发室中有3 个理发椅子和3 个理发师,有一个可容纳4 个顾客坐等理发的沙发。

此外还有一间等候室,可容纳13 位顾客等候进入理发室。

顾客如果发现理发店中顾客已满(超过20 人),就不进入理发店。

在理发店内,理发师一旦有空就为坐在沙发上等待时间最长的顾客理发,同时空出的沙发让在等候室中等待时间最长的的顾客就坐。

顾客理完发后,可向任何一位理发师付款。

但理发店只有一本现金登记册,在任一时刻只能记录一个顾客的付款。

理发师在没有顾客的时候就坐在理发椅子上睡眠。

理发师的时间就用在理发、收款、睡眠上。

(1)首先创建ipc.h 文件,在里面定义生产者/ 消费者共用的IPC函数的原型和变量。

(2)然后创建ipc.c 文件,在里面定义生产者/ 消费者共用的IPC 的具体的相应函数。

(3)创建sofa_control 文件,在里面声明两个消息队列,当沙发空闲时则会将空闲的消息放入相应的队列中,让顾客可以进入沙发中,当理发师空闲时,也会将相应的消息放入队列中,从而可以让顾客到理发椅上进行理发。

操作系统试验指导书

操作系统试验指导书

操作系统实验指导书实验1 存储管理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。

命中率=1-页面失效次数/页地址流长度在本实验中,页地址流长度为320,页面失效次数为每次访问相应指令时,该指令所对应的页不在内存的次数。

3、随机数产生办法,Linux或UNIX系统提供函数strand()和rand(),分别进行初始化和产生随机数。

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。

操作系统实验全(五个)

操作系统实验全(五个)

操作系统试验指导—. 课程的性质、目的和任务操作系统在整个计算机系统软件中占有中心地位。

其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理,提供各种强有力的系统服务,为用户创造既灵活又方便的使用环境。

本课程是计算机及应用专业的一门专业主干课和必修课。

通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技术,具有分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力。

二. 实验的意义和目的操作系统是计算机专业学生的一门重要的专业课程。

操作系统质量对整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用有重大的影响。

一个优良的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能,充分发挥系统中各种设备的使用效率,提高系统工作的可靠性。

由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理,内容比较繁琐,具有很强的实践性。

要学好这门课程,必须把理论与实践紧密结合,才能取得较好的学习效果。

培养计算机专业的学生的系统程序设计能力,是操作系统课程的一个非常重要的环节。

通过操作系统上机实验,可以培养学生程序设计的方法和技巧,提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力,加深对操作系统课程的理解。

使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

三.实验运行环境及上机前的准备实验运行环境: C语言编程环境上机前的准备工作包括:●按实验指导书要求事先编好程序;●准备好需要输入的中间数据;●估计可能出现的问题;●预计可能得到的运行结果。

四. 实验内容及安排实验内容包括进程调度、银行家算法、页式地址重定位模拟,LRU算法模拟和先来先服务算法五个实验。

每个实验介绍了实习的目的要求、内容和方法。

实验一、进程调度试验[目的要求]用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解.[准备知识]一、基本概念1、进程的概念;2、进程的状态和进程控制块;3、进程调度算法;二、进程调度1、进程的状态2、进程的结构——PCB进程都是由一系列操作(动作)所组成,通过这些操作来完成其任务。

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scanf("%d",&p->super);
三.实验运行环境及上机前的准备
实验运行环境: C语言编程环境
上机前的准备工作包括:
按实验指导书要求事先编好程序;
准备好需要输入的中间数据;
估计可能出现的问题;
预计可能得到的运行结果。
四.实验内容及安排
实验内容包括进程调度、银行家算法、页式地址重定位模拟,LRU算法模拟和先来先服务算法五个实验。每个实验介绍了实习的目的要求、内容和方法。
重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
调度算法的流程图如下:
进程调度源程序如下:
jingchendiaodu.cpp
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type))
操作系统
—.课程的性质、目的和任务
操作系统在整个计算机系统软件中占有中心地位。其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理,提供各种强有力的系统服务,为用户创造既灵活又方便的使用环境。本课程是计算机及应用专业的一门专业主干课和必修课。通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技术,具有分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力。
sort() /*建立对进程进行优先级排列函数*/
{
PCB *first, *second;
int insert=0;
if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))) /*优先级最大者,插入队首*/
{
p->link=ready;
ready=p;
}
else /*进程比较优先级,插入适当的位置中*/
#define NULL 0
struct pcb { /*定义进程控制块PCB */
char name[10];
char state;
int super;
int ntime;
int rtime;
struct pcb* link;
}*ready=NULL,*p;
typedef struct pcb PCB;
二.实验的意义和目的
操作系统是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统质量对整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用有重大的影响。一个优良的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能,充分发挥系统中各种设备的使用效率,提高系统工作的可靠性。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理,内容比较繁琐,具有很强的实践性。要学好这门课程,必须把理论与实践紧密结合,才能取得较好的学习效果。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力,是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验,可以培养学生程序设计的方法和技巧,提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力,加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。
insert=1;
}
else /*插入进程优先数最低,则插入到队尾*/
{
first=first->link;
second=second->link;
}
}
if(insert==0) first->link=p;
}
}ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
input() /*建立进程控制块函数*/
{
int i,num;
clrscr(); /*清屏*/
进程控制块PCB与进程一一对应,PCB中记录了系统所需的全部信息、用于描述进程情况所需的全部信息和控制进程运行所需的全部信息。因此,系统可以通过进程的PCB来对进程进行管理。
[试验内容]
设计一个有N个进程共行的进程调度程序。
进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法。每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块可以包含如下信息:进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。进程的到达时间为进程输入的时间。进程的运行时间以时间片为单位进行计算。每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。如果运行一个时间片后,进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查。

[目的要求]
用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解.
[准备知识]
一、基本概念
1、进程的概念;
2、进程的状态和进程控制块;
3、进程调度算法;
二、进程调度
1、进程的状态
2、进程的结构——PCB
进程都是由一系列操作(动作)所组成,通过这些操作来完成其任务。因此,不同的进程,其内部操作也不相同。在操作系统中,描述一个进程除了需要程序和私有数据之外,最主要的是需要一个与动态过程相联系的数据结构,该数据结构用来描述进程的外部特性(名字、状态等)以及与其它进程的联系(通信关系)等信息,该数据结构称为进程控制块(PCB,ProcessControlBlock)。
{
first=ready;
second=first->link;
while(second!=NULL)
{
if((p->super)>(second->super)) /*若插入进程比当前进程优先数大,*/
{ /*插入到当前进程前面*/
p->link=second;
first->link=p;
second=NULL;
printf("\n请输入进程号?");
scanf("%d",&num);
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("\n进程号No.%d:\n",i);
p=getpch(PCB);
printf("\n输入进程名:");
scanf("%s",p->name);
printf("\n输入进程优先数:");
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