操作系统实验2
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。
操作系统实验二：银行家算法
操作系统实验⼆：银⾏家算法实验⼆银⾏家算法⼀、实验⽬的1、了解什么是操作系统安全状态和不安全状态；2、了解如何避免系统死锁；3、理解银⾏家算法是⼀种最有代表性的避免死锁的算法，掌握其实现原理及实现过程。
⼆、实验内容根据银⾏家算法的基本思想，编写和调试⼀个实现动态资源分配的模拟程序，并能够有效避免死锁的发⽣。
三、实验原理进程申请资源时，系统通过⼀定的算法判断本次申请是否不可能产⽣死锁（处于安全状态）。
若可能产⽣死锁（处于不安全状态），则暂不进⾏本次资源分配，以避免死锁。
算法有著名的银⾏家算法。
1、什么是系统的安全状态和不安全状态？所谓安全状态，是指如果系统中存在某种进程序列＜P1，P2，…，Pn＞，系统按该序列为每个进程分配其所需要的资源，直⾄最⼤需求，则最终能使每个进程都可顺利完成，称该进程序列＜P1，P2，…，Pn，＞为安全序列。
如果不存在这样的安全序列，则称系统处于不安全状态。
2、银⾏家算法把操作系统看作是银⾏家，操作系统管理的资源相当于银⾏家管理的资⾦，进程向操作系统请求分配资源相当于⽤户向银⾏家贷款。
为保证资⾦的安全，银⾏家规定:(1) 当⼀个顾客对资⾦的最⼤需求量不超过银⾏家现有的资⾦时就可接纳该顾客;(2) 顾客可以分期贷款，但贷款的总数不能超过最⼤需求量;(3) 当银⾏家现有的资⾦不能满⾜顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟⽀付,但总能使顾客在有限的时间⾥得到贷款;(4) 当顾客得到所需的全部资⾦后,⼀定能在有限的时间⾥归还所有的资⾦。
操作系统按照银⾏家制定的规则设计的银⾏家算法为：（1）进程⾸次申请资源的分配：如果系统现存资源可以满⾜该进程的最⼤需求量，则按当前的申请量分配资源，否则推迟分配。
（2）进程在执⾏中继续申请资源的分配：若该进程已占⽤的资源与本次申请的资源之和不超过对资源的最⼤需求量，且现存资源能满⾜该进程尚需的最⼤资源量，则按当前申请量分配资源，否则推迟分配。
（3）⾄少⼀个进程能完成：在任何时刻保证⾄少有⼀个进程能得到所需的全部资源⽽执⾏到结束。
操作系统实验二报告-时间片轮转进程调度算法1
操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号：班级：姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。
【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:1）进程个数n ；每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ；输入时间片大小q 。
2）要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间；3）输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等；4）输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。
实现提示:用C++语言实现提示:1）程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2）进程调度的实现过程如下:➢变量初始化；➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn；时间片大小q；➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；➢按格式输出调度结果。
操作系统实验二并发与调度
实验二并发与调度一、实验目的在本实验中，通过对事件和互斥体对象的了解，来加深对Windows 2000线程同步的理解。
通过分析实验程序，了解管理事件对象的API。
了解在进程中如何使用事件对象，在进程中如何使用互斥体对象，线程如何通过文件映射对象发送数据。
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专业版或企业版。
三、实验内容和步骤第一部分：互斥体对象本程序中显示的类CCountUpDown使用了一个互斥体来保证对两个线程间单一数值的访问。
每个线程都企图获得控制权来改变该数值，然后将该数值写入输出流中。
创建者实际上创建的是互斥体对象，计数方法执行等待并释放，为的是共同使用互斥体所需的资源(因而也就是共享资源) 。
1、利用互斥体保护共享资源程序参见实验指导书分析程序的运行结果，可以看到线程(加和减线程) 的交替执行(因为Sleep() API允许Windows切换线程) 。
在每次运行之后，数值应该返回初始值(0) ，因为在每次运行之后写入线程在等待队列中变成最后一个，内核保证它在其他线程工作时不会再运行。
1)请描述运行结果(如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：2) 根据运行输出结果，对照分析程序，可以看出程序运行的流程吗？请简单描述：_____逆向运行__________第二部分线程通过文件对象发送数据Windows 2000提供的线程间通讯类内核对象允许同一进程或跨进程的线程之间互相发送信息，包括文件、文件映射、邮件位和命名管道等，其中最常用的是文件和文件映射。
这类对象允许一个线程很容易地向同一进程或其他进程中的另一线程发送信息。
1、演示线程通过文件对象发送数据程序参见实验指导书运行结果(如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：阅读和分析程序，请回答问题：1) 程序中启动了多少个单独的读写线程？__________100__________________________________________________________2) 使用了哪个系统API函数来创建线程例程？_________ CreateThread（）________________________________3) 文件的读和写操作分别使用了哪个API函数？_______ ReadFile（）______ WriteFile（）_____________ 每次运行进程时，都可看到程序中的每个线程从前面的线程中读取数据并将数据增加，文件中的数值连续增加。
操作系统实验报告实验二银行家算法
江南大学理学院实验报告课程名称：计算机操作系统实验名称：银行家算法实验日期：2013.11.29 班级：信计1103 姓名：陈鹭学号：1301110301实验报告要求：1.实验目的 2.实验内容与要求 3.流程图与模块调用 4.实验分析5.运行情况6.实验体会1.实验目的死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。
本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。
2.实验内容与要求内容：银行家算法流程安全算法流程要求：设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。
系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析；3.流程图与模块调用数据结构1．可利用资源向量Available ，它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。
其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。
如果Available（j）=k，标是系统中现有Rj类资源k个。
2．最大需求矩阵Max，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。
如果Max（i，j）=k，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。
3．分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。
如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到Rj类资源的数目为k。
Allocation 表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。
i4．需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。
如果Need （i，j）=k，表示进程i还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。
实验2 Windows操作系统基础
2.查看硬盘,在图2-2-1中记录D盘的相关信息。
3.在C盘根目录下创建如图2-2-2所示的 三级文件夹，并完成如下操作：
（1）在桌面上，用“记事本”程序创建 文本文件t1ห้องสมุดไป่ตู้txt；然后在桌面的快捷菜单 中选择“新建”→“文本文档”命令，创 建文本文件t2.txt、t3.txt、t4.txt。四 个文件的内容任意输入。 （2）将桌面上的t1.txt复制到Ｃ： \JSJ11\Sub1\mmm中。 （３）将桌面上的t2.txt复制到Ｃ： \JSJ11\Sub2\nnn中。
（3）分别按“名称”、“类型”、“大小”、 “递增”和“递减”对Windows主目录进行排序， 观察5种排序方式的区别。 （4）选择“设置”或“取消”下列文件和文件 夹的“查看”选项，并观察两者之间的区别。 ①鼠标指向文件夹和桌面项时显示提示信息。 ②隐藏受保护的操作系统文件。 ③显示隐藏的文件、文件夹和驱动器。 ④先隐藏后显示已知文件类型的扩展名。
2.掌握磁盘管理的基本方法。
3..掌握Windows7中库的操作。
【实验内容】
1.“Windows 资源管理器”的查看与使用
（1）在桌面双击“计算机”，打开“计算 机”窗口，请仔细观察窗口。 （2）分别选择“超大图标”、“大图标”、 “中图标”、“小图标”、“列表”、“详 细信息”、“平铺”和“内容”等8种方式浏 览Windows主目录，观察各种显示方式之间的 区别。
8.启动“磁盘碎片整理程序”，分析C盘，
查看报告。
（1）碎片：（ ）%。
（2）如果时间允许，对 C盘进行碎片整理。
9.库的设置 10.库的创建
实验2 Windows7操作系统基础
实验2.1 Windows7的基本操作
操作系统实验二进程调度
实验二：进程调度一、目的要求：用C或C++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．二、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。
重复以上过程，直到所要进程都完成为止。
三调度算法的流程图如下 :四、程序代码：#include<iostream>using namespace std;#define MAX 10struct task_struct{char name[10]; /*进程名称*/ int number; /*进程编号*/ float come_time; /*到达时间*/float run_begin_time; /*开始运行时间*/ float run_time; /*运行时间*/float run_end_time; /*运行结束时间*/ int priority; /*优先级*/int order; /*运行次序*/int run_flag; /*调度标志*/}tasks[MAX];int counter; /*实际进程个数*/int fcfs(); /*先来先服务*/int ps(); /*优先级调度*/int sjf(); /*短作业优先*/int hrrn(); /*响应比高优先*/int pinput(); /*进程参数输入*/int poutput(); /*调度结果输出*/void main(){int option;pinput();printf("请选择调度算法（0~4）:\n");printf("1.先来先服务\n");printf("2.优先级调度\n");printf(" 3.短作业优先\n");printf(" 4.响应比高优先\n");printf(" 0.退出\n");scanf("%d",&option);switch (option){ case 0:printf("运行结束。
操作系统实验答案-实验2Linux的基本操作及vi的使用(答案)
实验二Linux的基本命令操作及vi的使用实验目的:1、熟悉Linux操作系统环境2、熟悉Linux操作系统的文件结构3、熟悉Linux操作系统的基本命令4、熟悉Linux操作系统的文件组织方式5、学习使用vi编辑器建立、编辑、显示以及加工处理文本文件。
实验内容及要求：1、登陆实验室的Linux服务器。
启动电脑，进入Windows操作系统,在“开始”－〉“运行"中输入“Telnet 10。
200.41。
178”，即可登陆实验室的Linux服务器.在“Login:”提示后输入“stu”+学号（如02号同学输入stu02），按下回车键。
在“Password：”提示后输入“123”（注意输入密码时屏幕上不会有“*”等符号出现，这和Windows 不同），按下回车键，若出现“［os@ root os］$”或“—bash—2.05b$”，表示已成功登陆系统,可以开始输入指令操作。
思考：（用pwd指令）查看自己登陆后位于Linux的哪个目录,写出该目录的路径，与自己周围的同学比较，看是否相同.（可查阅Linux资料了解“/home”目录的功能介绍）2、在Linux中进行以下基本操作：1）在当前目录下新建一个名为（自己姓名首字母缩写+学号后3位数)的子目录.写出你所用的指令.(例如：mkdir zq000 )2）进入刚创建的子目录环境下。
（提示：指令cd）3）在刚创建的子目录下新建一个名为abc.txt的文件。
写出你所用的指令。
（提示:新建文件的指令是touch)4）将/目录下(即根目录下）的welcome.txt文件复制到自己的子目录下，写出你所用的指令。
cp –i /root/stu62/abc.txt /home/welcome。
txt5）写出welcome.txt文件的内容。
（提示：用cat指令查看）Hello, Boys and girls , welcome to the wonderful Linux world!3、在Linux中进行以下基本操作：1）进入自己的主目录。
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操作系统
实验报告
哈尔滨工程大学
软件学院
一、实验概述
1. 实验名称
实验环境的使用
2. 实验目的
熟悉操作系统集成实验环境OS Lab的基本使用方法。
练习编译、调试EOS操作系统内核以及EOS应用程序。
3. 实验类型
验证
二、实验环境
OS Lab
三、实验过程
新建：
调试：
使用Bochs作为远程目标机：
调试：
调试软盘引导扇区程序：
查看文件：
查看最后指令字节码
调试加载程序：
调试内核：
EOS启动后的状态和行为：
ID是31的是应用程序的进程，ID31的是系统进程。
应用程序的优先级是8，而系统进程的优先级是24，应用程序的进程数是1，而系统进程的进程数是10，并且应用程序是有名字的，而系统程序没有名字。
Id是33的是应用程序的主线程，它与系统线程主要的区别就是优先级不同。
四、思考题
1、为什么EOS操作系统从软盘启动时要使用和两个程序使用一个可以吗它们各自的主要功能是什么如果将的功能移动到文件中，则文件的大小是否仍然能保持小于512字节
答：在IDE环境启动执行EOS操作系统的时候，会把、和三个二进制文件写到软盘镜像文件中，然后让虚拟机来执行软盘里的EOS操作系统。
仅使用其中的一个是不能运行的。
程序的功能是：在程序执行的过程中，CPU始终处于实模式状态。
程序利用BIOS 提供的int 0x13中断服务程序读取软盘FAT12文件系统的根目录，在根目录中搜寻文件。
程序的功能是：程序的任务和程序很相似，同样是将其它的程序加载到物理内存中，但这次加载的是EOS内核。
除此之外，程序还负责检测内存大小，为内核准备保护模式执行环境等工作。
如果把功能移动到程序中，就会导致程序规模的扩大，可能使其大小大于512字节。
2、软盘引导扇区加载完毕后内存中有两个用户可用的区域，为什么软盘引导扇区程序选择将加载到第一个可用区域的0x1000处呢这样做有什么好处这样做会对文件的大小有哪些限制。
答：用户只有两个可用区域，加载的位置只能在这两个区域内选择。
第一个用户可用区域是低地址区，并且空间是比较小的，适合容纳较小的文件，所以我们选择把占用空间小的加载到第一用户区。
好处：由低地址开始，方便检索查找。
小文件占用较小的空间，能够节约资源。
限制：文件必须小于1c00k才能放到第一用户区。
五、实验体会
通过本次试验，我对计算机操作系统的运行原理有了更深的认识，虽然在实验过程中遇到了一些困难，但是通过询问老师和与同学交流，顺利的解决了遇到的问题，在这个过程中，我学到了很多东西，并且，使我的书写报告的能力有了很大的提高。