操作系统week08实验报告

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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。

《操作系统》实验报告

《操作系统》实验报告

《操作系统》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组成部分之一,本次实验的主要目的是深入理解操作系统的基本原理和功能,通过实际操作和观察,熟悉操作系统的核心概念,包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等,提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验在以下环境中进行:操作系统:Windows 10开发工具:Visual Studio 2019编程语言:C++三、实验内容1、进程管理实验进程是操作系统中最基本的执行单元。

在这个实验中,我们使用C++编写程序来创建和管理进程。

通过观察进程的创建、执行和结束过程,理解进程的状态转换和资源分配。

首先,我们编写了一个简单的程序,创建了多个子进程,并通过进程标识符(PID)来跟踪它们的运行状态。

然后,使用等待函数来等待子进程的结束,并获取其返回值。

在实验过程中,我们发现进程的创建和销毁需要消耗一定的系统资源,而且进程之间的同步和通信需要谨慎处理,以避免出现死锁和竞争条件等问题。

2、内存管理实验内存管理是操作系统的核心功能之一,它直接影响系统的性能和稳定性。

在这个实验中,我们研究了动态内存分配和释放的机制。

使用 C++中的 new 和 delete 操作符来分配和释放内存。

通过观察内存使用情况和内存泄漏检测工具,了解了内存分配的效率和可能出现的内存泄漏问题。

同时,我们还探讨了内存分页和分段的概念,以及虚拟内存的工作原理。

通过模拟内存访问过程,理解了页表的作用和地址转换的过程。

3、文件系统实验文件系统是操作系统用于管理文件和目录的机制。

在这个实验中,我们对文件的创建、读写和删除进行了操作。

使用 C++的文件流操作来实现对文件的读写。

通过创建不同类型的文件(文本文件和二进制文件),并对其进行读写操作,熟悉了文件的打开模式和读写方式。

此外,还研究了文件的权限设置和目录的管理,了解了如何保护文件的安全性和组织文件的结构。

4、设备管理实验设备管理是操作系统与外部设备进行交互的桥梁。

《操作系统》实验报告

《操作系统》实验报告

一、实验目的1. 理解进程的概念及其在操作系统中的作用。

2. 掌握进程的创建、调度、同步和通信机制。

3. 学习使用进程管理工具进行进程操作。

4. 提高对操作系统进程管理的理解和应用能力。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 软件环境:Visual Studio 20193. 实验工具:C++语言、进程管理工具(如Task Manager)三、实验内容1. 进程的创建与销毁2. 进程的调度策略3. 进程的同步与互斥4. 进程的通信机制四、实验步骤1. 进程的创建与销毁(1)创建进程使用C++语言编写一个简单的程序,创建一个新的进程。

程序如下:```cpp#include <iostream>#include <windows.h>int main() {// 创建进程STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(&si, sizeof(si));si.cb = sizeof(si);ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));// 创建进程if (!CreateProcess(NULL, "notepad.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)) {std::cout << "创建进程失败" << std::endl;return 1;}std::cout << "进程创建成功" << std::endl;// 等待进程结束WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);// 销毁进程CloseHandle(pi.hProcess);CloseHandle(pi.hThread);return 0;}```(2)销毁进程在上面的程序中,通过调用`WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE)`函数等待进程结束,然后使用`CloseHandle(pi.hProcess)`和`CloseHandle(pi.hThread)`函数销毁进程。

操作系统 实验报告

操作系统 实验报告

操作系统实验报告操作系统实验报告引言:操作系统是计算机系统中最重要的软件之一,它负责管理计算机硬件资源,并提供程序运行环境。

操作系统的设计和实现是计算机科学领域的重要研究方向之一。

本篇实验报告将介绍我们在操作系统实验中所进行的实践和实验结果。

一、实验目的我们的实验目的是通过实践操作系统的基本功能,深入理解操作系统的原理和实现方式。

具体来说,我们的实验目标包括:1. 学习并掌握操作系统的基本概念和原理;2. 理解操作系统与硬件之间的交互过程;3. 实践操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等功能;4. 分析操作系统的性能和优化策略。

二、实验环境我们使用了一台配置较高的计算机作为实验环境,该计算机配备了一块主频为2.5GHz的多核处理器、8GB内存和500GB硬盘。

我们选择了一款常见的操作系统作为实验平台,以便于进行实验和调试。

三、实验过程1. 进程管理在进程管理实验中,我们实现了进程的创建、调度和终止等功能。

首先,我们编写了一个简单的程序,用于创建多个进程并进行调度。

然后,我们通过观察进程的执行顺序和时间片分配情况,分析操作系统的调度算法对系统性能的影响。

2. 内存管理在内存管理实验中,我们实现了内存的分配和回收等功能。

我们编写了一个模拟程序,用于模拟内存的分配和释放过程。

通过观察内存分配的效率和内存碎片的情况,我们评估了不同的内存管理算法的性能。

3. 文件系统在文件系统实验中,我们实现了文件的创建、读写和删除等功能。

我们编写了一个简单的文件操作程序,用于测试文件系统的性能和可靠性。

通过观察文件系统的读写速度和文件恢复的效果,我们评估了不同的文件系统实现方式的优劣。

四、实验结果通过实验,我们获得了以下结果:1. 进程管理实验中,我们发现不同的调度算法对系统性能的影响差异较大。

短作业优先算法在短时间内能够提高系统的响应速度,而时间片轮转算法则能够保证公平性。

2. 内存管理实验中,我们发现不同的内存管理算法对内存利用率和碎片情况有很大的影响。

操作系统 实验报告

操作系统 实验报告

操作系统实验报告操作系统是计算机硬件和应用软件之间的一个重要桥梁,它提供了对硬件资源的管理和调度,为应用程序提供了一个运行环境。

在操作系统的发展历史中,经历了批处理系统、分时系统、网络操作系统等不同的阶段和发展方向。

本次实验主要涉及操作系统的进程管理、文件系统以及内存管理。

首先是进程管理,进程是计算机中最基本的执行单元,负责处理用户的请求并执行相应的操作。

在实验中,我们使用了进程调度算法来调度不同的进程。

进程调度算法的选择会直接影响到系统的性能和响应时间。

最常见的进程调度算法有FCFS(先到先服务)、SJF(短作业优先)、RR(时间片轮转)等。

本次实验中,我们实现了一个简单的RR调度算法,按照时间片的顺序轮流使用CPU资源。

实验结果显示,RR调度算法能够有效地保证多个进程同时运行且公平地使用CPU。

其次是文件系统,文件系统是操作系统中管理文件和文件夹的机制。

在实验中,我们使用了文件管理的一些基本操作如创建文件、打开文件、写入文件和关闭文件等。

在文件的操作过程中,通过文件指针来记录当前的读写位置以便于下一次读写。

实验结果显示,文件管理功能能够很好地实现对文件的读写和管理。

最后是内存管理,内存是计算机中存储数据和程序的地方,对于操作系统来说管理和分配内存是一个非常重要的任务。

在实验中,我们主要学习了内存的分区管理和分页管理。

内存的分区管理将内存划分为若干个大小不等的区域,每个程序占用相应的内存空间。

而内存的分页管理则将程序划分为固定大小的页,同时也将内存划分为页框,通过页表来进行地址映射。

实验结果显示,分页管理可以有效地利用内存资源,提高系统的性能和可用性。

通过本次操作系统实验,我对操作系统的原理和实践有了更深入的理解。

在实验中,我了解了进程管理、文件系统和内存管理的基本概念和功能,并通过实验来掌握相关的操作和原理。

通过实验的过程,我深刻地认识到操作系统对计算机的重要性,以及良好的操作系统设计对系统性能的影响。

《操作系统》课内实验报告

《操作系统》课内实验报告

《操作系统》课内实验报告一、实验目的本次《操作系统》课内实验的主要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,掌握常见操作系统命令的使用,提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验在计算机实验室进行,使用的操作系统为 Windows 10 和Linux(Ubuntu 发行版)。

实验所使用的计算机配置为:Intel Core i5 处理器,8GB 内存,500GB 硬盘。

三、实验内容1、进程管理在 Windows 系统中,通过任务管理器观察进程的状态、优先级、CPU 使用率等信息,并进行进程的结束和优先级调整操作。

在 Linux 系统中,使用命令行工具(如 ps、kill 等)实现相同的功能。

2、内存管理使用 Windows 系统的性能监视器和资源监视器,查看内存的使用情况,包括物理内存、虚拟内存的占用和分配情况。

在 Linux 系统中,通过命令(如 free、vmstat 等)获取类似的内存信息,并分析内存的使用效率。

3、文件系统管理在 Windows 系统中,对文件和文件夹进行创建、复制、移动、删除等操作,了解文件的属性设置和权限管理。

在 Linux 系统中,使用命令(如 mkdir、cp、mv、rm 等)完成相同的任务,并熟悉文件的所有者、所属组和权限设置。

4、设备管理在 Windows 系统中,查看设备管理器中的硬件设备信息,安装和卸载设备驱动程序。

在 Linux 系统中,使用命令(如 lspci、lsusb 等)查看硬件设备,并通过安装内核模块来支持特定设备。

四、实验步骤1、进程管理实验(1)打开 Windows 系统的任务管理器,切换到“进程”选项卡,可以看到当前系统中正在运行的进程列表。

(2)选择一个进程,右键点击可以查看其属性,包括进程 ID、CPU 使用率、内存使用情况等。

(3)通过“结束任务”按钮可以结束指定的进程,但要注意不要随意结束系统关键进程,以免导致系统不稳定。

操作系统课程实验报告

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。

计算机实验报告 操作系统

计算机实验报告 操作系统

计算机实验报告操作系统计算机实验报告:操作系统引言:操作系统是计算机系统中最重要的组成部分之一,它负责管理和控制计算机的硬件资源,并为应用程序提供运行环境。

在本次实验中,我们通过对操作系统的学习和实践,深入了解了操作系统的原理和功能,并通过实验验证了这些理论知识。

一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作和实验验证,加深对操作系统的理解,掌握操作系统的基本原理和功能。

二、实验环境我们使用了一台配置良好的计算机,安装了Windows 10操作系统。

实验中使用的软件包括Visual Studio Code、VMware Workstation等。

三、实验过程1. 操作系统的安装与配置我们首先进行了操作系统的安装与配置。

通过引导光盘或USB启动计算机,按照提示进行操作系统的安装。

在安装过程中,我们选择了适合我们计算机硬件配置的操作系统版本,并进行了一些必要的设置,如选择语言、时区等。

2. 操作系统的启动与关机在操作系统安装完成后,我们进行了操作系统的启动与关机实验。

我们观察了计算机启动时的各个阶段,了解了操作系统的启动过程。

同时,我们学习了正确的关机操作,避免数据丢失和硬件损坏。

3. 进程管理在进程管理实验中,我们学习了操作系统中的进程概念和进程管理的相关原理。

我们使用Visual Studio Code编写了一个简单的多线程程序,并观察了程序在操作系统中的运行情况。

通过实验,我们深入理解了进程的创建、调度和终止等过程。

4. 内存管理内存管理是操作系统中非常重要的一部分,它负责管理计算机的内存资源。

在内存管理实验中,我们学习了虚拟内存的概念和作用,并通过实验验证了虚拟内存的使用。

我们使用了一些工具和技术,如内存映射文件、分页机制等,来模拟和管理计算机的内存。

5. 文件系统文件系统是操作系统中用于管理和组织文件的一种机制。

在文件系统实验中,我们学习了文件系统的组织结构和文件的操作方法。

我们使用了一些命令和工具,如mkdir、ls、cd等,来创建、查看和删除文件和文件夹。

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四 川 大 学 计 算 机 学 院、软 件 学 院
实验报告
学号: 1043111051 姓名: 王金科 专业: 软件工程 班级: 五班 第 八 周
课程名称 操作系统课程设计实验课时1
实验项目了解Nachos的关键类实验时间2012年4月1日
星期二
实验目的1) 阅读Nachos操作系统相关源代码,回答相应的问题实验环境 X86,WindowsXP,VMware5.0,RedHat Linux 9.0,SSHSecureShellClient-3.2.9
实验内容(算法、程序、步骤和方法)Question 1:
Nachos中线程数量的上限是多少?(理论值和实际值分别总结)Nachos 中的线程数目可以是无限的。

因为线程的控制结构和系统线程的运行是占用宿主机的,能够开多线程完全由宿主机条件限制,理论上是无限的。

Question 2:
Nachos进行线程切换时,需要保存哪些资源的活动现场?为什么需要这样做?
线程切换时保存虚拟机寄存器组。

当线程进行切换时另外一个线程准备就绪,Nachos的线程切换借助于宿主机的正文切换,由于这部分内容与机器密切相关,而且直接同宿主机的寄存器进行交道,所以这部分是用汇编来实现的。

由于Nachos可以运行在多种机器上,不同机器的寄存器数目和作用不一定相同,所以需要对虚拟机寄存器组进行保存。

Question 3:
请对类中的Translate(int virtAddr, int* physAddr, int size, bool writing)方法实现进行文字说明,并配图分析。

virtAddr: 转换逻辑虚拟地址
physAddr:存取实际地址
size:读写数据类型的大小
writing:读/写内存标志
实现过程:
A 判断用户逻辑地址是否对齐
a. 如果size是2,virtAddr必须是2的倍数
b. 如果size是4,virtAddr必须是4的倍数
没有对齐则返回AddressErrorException
B.计算虚拟地址所在的页号vpn及其在页面中的偏移量
C.根据采用不同的转换方法作不同的处理
1.如果采用的是线性转换表
a.当cpn>=pageeTableSize是,即虚拟页数过大,返回
AddressErrorException
b. 当页表中显示该页无效时,返回PageFaultException
c.一切正常则得到相应的页表表项
2.如果采用的是TLB转换表,查找TLB表
a.如果查找到,得到相应的页表表项
b.如果没有查到,返回PageFaultException
D.如果得到的页表表项是只读,writing标志设置,返回ReadOnlyException
E.如果表项中相应的物理地址大于实际的内存物理地址,返回
BusErrorException
设置表项正在使用标志,如果 writing 标志设置,设置表项中的 dirty
实验结果
的截图
通过本实验,我掌握了:从nachos代码中提取一些线小 结
目前我存在的问题有:对线程了解不够深入,对线程的指导老师
评 议
实验报告说明
专业实验中心
实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。

如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。

实验目的 目的要明确,要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。

在理论上,验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。

一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。

实验环境 实验用的软硬件环境(配置)。

实验内容(算法、程序、步骤和方法) 这是实验报告极其重要的内容。

这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验,要写明经过哪几个步骤。

还应该画出流程图(实验装置的结构示意图),再配以相应的文字说明,这样既可以节省许多文字说明,又能使实验报告简明扼要,清楚明白。

数据记录和计算 指从实验中测出的数据以及计算结果。

结论(结果) 即根据实验过程中所见到的现象和测得的数据,作出结论。

小结 对本次实验的体会、思考和建议。

备注或说明可写上实验成功或失败的原因,实验后的心得体会、建议等。

注意:
实验报告将记入实验成绩;
每次实验开始时,交上一次的实验报告,否则将扣除此次实
验成绩。

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