计算机操作系统实验报告
操作系统实验实验报告 虚拟内存

操作系统实验实验报告虚拟内存一、实验目的本次操作系统实验的目的是深入理解虚拟内存的概念、原理和实现机制,通过实际操作和观察,掌握虚拟内存的相关技术,包括页面置换算法、内存分配策略等,并分析其对系统性能的影响。
二、实验环境操作系统:Windows 10 专业版开发工具:Visual Studio 2019编程语言:C++三、实验原理1、虚拟内存的概念虚拟内存是一种计算机系统内存管理技术,它使得应用程序认为自己拥有连续的可用内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,这些内存可能是被分散存储在物理内存和外部存储设备(如硬盘)中的。
虚拟内存通过将程序使用的内存地址映射到物理内存地址,实现了内存的按需分配和管理。
2、页面置换算法当物理内存不足时,操作系统需要选择一些页面(内存中的固定大小的块)换出到外部存储设备,以腾出空间给新的页面。
常见的页面置换算法有先进先出(FIFO)算法、最近最少使用(LRU)算法、时钟(Clock)算法等。
3、内存分配策略操作系统在分配内存时,需要考虑如何有效地利用有限的物理内存资源。
常见的内存分配策略有连续分配、分页分配和分段分配等。
四、实验内容与步骤1、实现简单的虚拟内存系统使用 C++编写一个简单的虚拟内存模拟程序,包括内存页面的管理、地址映射、页面置换等功能。
2、测试不同的页面置换算法在虚拟内存系统中,分别实现 FIFO、LRU 和 Clock 算法,并对相同的访问序列进行测试,比较它们的页面置换次数和缺页率。
3、分析内存分配策略的影响分别采用连续分配、分页分配和分段分配策略,对不同大小和类型的程序进行内存分配,观察系统的性能(如内存利用率、执行时间等)。
具体步骤如下:(1)定义内存页面的结构,包括页面号、标志位(是否在内存中、是否被修改等)等。
(2)实现地址映射函数,将虚拟地址转换为物理地址。
(3)编写页面置换算法的函数,根据不同的算法选择要置换的页面。
(4)创建测试用例,生成随机的访问序列,对不同的算法和分配策略进行测试。
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。
操作系统实验二实验报告

操作系统实验二实验报告一、实验目的本次操作系统实验二的主要目的是深入理解和掌握进程管理的相关概念和技术,包括进程的创建、执行、同步和通信。
通过实际编程和实验操作,提高对操作系统原理的认识,培养解决实际问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程环境为 Visual Studio 2019。
三、实验内容及步骤(一)进程创建实验1、首先,创建一个新的 C++项目。
2、在项目中,使用 Windows API 函数`CreateProcess`来创建一个新的进程。
3、为新进程指定可执行文件的路径、命令行参数、进程属性等。
4、编写代码来等待新进程的结束,并获取其退出代码。
(二)进程同步实验1、设计一个生产者消费者问题的模型。
2、使用信号量来实现生产者和消费者进程之间的同步。
3、生产者进程不断生成数据并放入共享缓冲区,当缓冲区已满时等待。
4、消费者进程从共享缓冲区中取出数据进行处理,当缓冲区为空时等待。
(三)进程通信实验1、选择使用管道来实现进程之间的通信。
2、创建一个匿名管道,父进程和子进程分别读写管道的两端。
3、父进程向管道写入数据,子进程从管道读取数据并进行处理。
四、实验结果及分析(一)进程创建实验结果成功创建了新的进程,并能够获取到其退出代码。
通过观察进程的创建和执行过程,加深了对进程概念的理解。
(二)进程同步实验结果通过使用信号量,生产者和消费者进程能够正确地进行同步,避免了缓冲区的溢出和数据的丢失。
分析结果表明,信号量机制有效地解决了进程之间的资源竞争和协调问题。
(三)进程通信实验结果通过管道实现了父进程和子进程之间的数据通信。
数据能够准确地在进程之间传递,验证了管道通信的有效性。
五、遇到的问题及解决方法(一)在进程创建实验中,遇到了参数设置不正确导致进程创建失败的问题。
通过仔细查阅文档和调试,最终正确设置了参数,成功创建了进程。
(二)在进程同步实验中,出现了信号量使用不当导致死锁的情况。
操作系统安全实验1实验报告

操作系统安全实验1实验报告一、实验目的本次操作系统安全实验的主要目的是让我们深入了解操作系统的安全机制,通过实际操作和观察,掌握一些常见的操作系统安全配置和防护方法,提高对操作系统安全的认识和应对能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为Windows 10 和Linux(Ubuntu 2004),实验设备为个人计算机。
三、实验内容与步骤(一)Windows 10 操作系统安全配置1、账户管理创建新用户账户,并设置不同的权限级别,如管理员、标准用户等。
更改账户密码策略,包括密码长度、复杂性要求、密码有效期等。
启用账户锁定策略,设置锁定阈值和锁定时间,以防止暴力破解密码。
2、防火墙配置打开 Windows 防火墙,并设置入站和出站规则。
允许或阻止特定的应用程序通过防火墙进行网络通信。
3、系统更新与补丁管理检查系统更新,安装最新的 Windows 安全补丁和功能更新。
配置自动更新选项,确保系统能够及时获取并安装更新。
4、恶意软件防护安装并启用 Windows Defender 防病毒软件。
进行全盘扫描,检测和清除可能存在的恶意软件。
(二)Linux(Ubuntu 2004)操作系统安全配置1、用户和组管理创建新用户和组,并设置相应的权限和归属。
修改用户密码策略,如密码强度要求等。
2、文件系统权限管理了解文件和目录的权限设置,如读、写、执行权限。
设置特定文件和目录的权限,限制普通用户的访问。
3、 SSH 服务安全配置安装和配置 SSH 服务。
更改 SSH 服务的默认端口号,增强安全性。
禁止 root 用户通过 SSH 登录。
4、防火墙配置(UFW)启用 UFW 防火墙。
添加允许或拒绝的规则,控制网络访问。
四、实验结果与分析(一)Windows 10 操作系统1、账户管理成功创建了具有不同权限的用户账户,并能够根据需求灵活调整权限设置。
严格的密码策略有效地增加了密码的安全性,减少了被破解的风险。
账户锁定策略在一定程度上能够阻止暴力破解攻击。
(完整word版)操作系统实验报告.实验一 WINDOWS进程初识

操作系统教程实验指导书实验一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?) :答:运行成功,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。
操作系统实验报告

篇一:操作系统实验报告完全版《计算机操作系统》实验报告班级:姓名:学号:实验一进程控制与描述一、实验目的通过对windows 2000编程,进一步熟悉操作系统的基本概念,较好地理解windows 2000的结构。
通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的进程概念,理解windows 2000中进程的“一生”。
二、实验环境硬件环境:计算机一台,局域网环境;软件环境:windows 2000 professional、visual c++6.0企业版。
三、实验内容和步骤第一部分:程序1-1windows 2000 的gui 应用程序windows 2000 professional下的gui应用程序,使用visual c++编译器创建一个gui应用程序,代码中包括了winmain()方法,该方法gui类型的应用程序的标准入口点。
:: messagebox( null, “hello, windows 2000” , “greetings”,mb_ok) ;/* hinstance */ , /* hprevinstance */, /* lpcmdline */, /* ncmdshow */ )return(0) ; }在程序1-1的gui应用程序中,首先需要windows.h头文件,以便获得传送给winmain() 和messagebox() api函数的数据类型定义。
接着的pragma指令指示编译器/连接器找到user32.lib库文件并将其与产生的exe文件连接起来。
这样就可以运行简单的命令行命令cl msgbox.cpp来创建这一应用程序,如果没有pragma指令,则messagebox() api函数就成为未定义的了。
这一指令是visual studio c++ 编译器特有的。
接下来是winmain() 方法。
其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。
计算机操作系统实验课实验报告

实验报告实验课程: 计算机操作系统学生姓名:XXX学号:XXXX专业班级:软件2014年12月25日目录实验一熟悉Windows XP中的进程和线程 (3)实验二进程调度 (7)实验三死锁避免—银行家算法的实现 (16)实验四存储管理 (22)实验一熟悉Windows XP中的进程和线程一、实验名称熟悉Windows XP中的进程和线程二、实验目的1、熟悉Windows中任务管理器的使用。
2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。
3、掌握利用spy++.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。
三、实验结果分析1、启动操作系统自带的任务管理器:方法:直接按组合键Ctrl+Alt+Del,或者是在点击任务条上的“开始”“运行”,并输入“taskmgr.exe”。
2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置,显示关于进程的以下各项信息,并完成下表:表一:统计进程的各项主要信息3、启动办公软件“Word”,在任务管理器中找到该软件的登记,并将其结束掉。
再从任务管理器中分别找到下列程序:winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe,试着结束它们,观察到的反应是任务管理器无法结束进程,原因是该系统是系统进程。
4、在任务管理器中找到进程“explorer.exe”,将之结束掉,并将桌面上你打开的所有窗口最小化,看看你的计算机系统起来什么样的变化桌面上图标菜单都消失了、得到的结论 explorer.exe是管理桌面图标的文件(说出explorer.exe进程的作用)。
5、运行“spy++.exe”应用软件,点击按钮“”,切换到进程显示栏上,查看进程“explorer.exe”的各项信息,并填写下表:进程:explorer.exe 中的各个线程6、注意某些线程前有“+”,如图所示:,说明二者之间的差异前有“+”其器线程下有窗口。
四、心得体会通过本次实验,我了解到了windows系统中进程的管理与操作,我了解了如何切出任务管理器,任务管理器应用与其他与进程相关的知识,明白了有些系统程序不能够关闭,系统中的进程与线程虽然很多,但是其中有许多关联,只要弄清楚其中的关联那么就能够运用好进程与线程,达到我们的目的。
操作系统实验报告(进程间的共享存贮区和信号量通信)

case -1:perror("fork()");exit(0);case 0:do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);exit(0);default:break;}}for(i = 0;i<10;i++){int child_status;wait(&child_status);}printf("main is done");fflush(stdout);return 0;}运行结果:二、共享主存段机制共享主存段为进程提供了直接通过主存进行通信的有效手段,不像消息缓存机制那样需要系统提供缓存,也不像pipe机制那样需要事先建立一个特殊文件,而是有通信双方直接访问某些共享虚拟存储器空间。
在系统V中,系统管理一组共享主存段控制块。
通信进程在使用共享主存段以前,首先提出申请,系统为止分配存储空间并返回共享主存段标识号。
一个共享段建立后,进程把它被附加到自己的虚拟存储空间中。
一个进程可以附加多个共享主存段。
一个主存段一旦被附加到进程的虚拟机空间后,对它的访问以其他虚拟机的访问完全相同。
但为了保证共享主存段数据完整性,通信的进程之间要互斥的进行访问。
当通信进程不再需要该共享主存段时,可使用命令将其与进程分离,从而使其进程的虚空间删除。
为了理解进程通过共享主存段的通信过程,下面举例,一个是进程向共享段写信息的例子:一个是进行从共享段读信息的例子。
代码如下:四、实验过程与分析一、信号量机制在第一个例子的程序中创建了5个并发子进程,互斥地对文件进行写操作,将自己的进程号写到文件中去,信号量的初值为1,当地一个进程执行update_file函数时首先将信号量值-1,(相当于P操作)致使其它进程等待无法操作文件,直到其结束后,将其值变为1后(相当于V操作),其它进程并发竞争对文件的写操作,并将自己的pid 写入文件中。
在linux中信号量机制的执行既步骤如下所示:(1)信号量的定义:struct semaphore {spinlock_t lock;unsigned int count;struct list_head wait_list;};在linux中,信号量用上述结构体表示,我们可以通过该结构体定义一个信号量。
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院系:计算机科学学院
专业:计算机科学与技术
年级: 2010级
课程名称:操作系统原理
指导教师:艾勇
学号:
姓名:谭垒朱辰徐丽张赛北张胜南
2013年 6 月 3 日
5. Pwd命令结果示图
8. .sort命令结果示意图
通过本次实验我们熟悉了Linux系统使用的基本方法,还了解了很多Linux 系统使用的常用命令,如登录login,修改权限chmod等的。
Linux是一个真正的多用户操作系统,可以同时接受多个用户登录,还允许
改变一行的内容:
编程:
二、实验结果分析
可以看到行清零时间是放大了10倍的,列清零时间比较长是因为数组在存储器中是按行存储的,如果按行进行清零处理,那么只用会发生缺页中断1024
而按列进行清零处理的时候会发生1024*1024次中断,故其运行时间比较长。
2、选择1:(OPT最佳置换算法)
3、选择2:(FIFO先进先出置换算法)。