《操作系统》实验指导书综述
操作系统实验指导书
《操作系统》课程实验指导书一．实验总学时（课外学时/课内学时）：4/8 总学分：8/44必开实验个数： 4 选开实验个数：0二．适用专业：网络工程、计算机科学与技术2007级三．考核方式及办法：在规定实验时间内完成实验要求,依据实验过程及实验结果在实验现场逐一检查考核。
四．配套的实验教材或指导书：自编实验指导书五. 实验项目：实验1 SHELL命令的使用1、实验目的通过对LINUX的系统启动、注销、关闭和关机，帐号管理，文件系统的日常管理，文件系统的权限控制等常用基本命令的使用及与Windows下DOS SHELL的比较，了解现代操作系统SHELL的特点和功能。
了解编辑器vi的使用方法。
2、实验工具及环境LINUX系统网络环境或单机，Windows系统网络环境或单机。
3、实验计划学时2学时上机实际操作。
4、实验内容及操作步骤⑴系统启动和关闭①使用自己的账户登录UNIX系统，查看系统提示符确定自己使用的shell程序类型别。
◎开机后，系统自检启动后提示login：（输入：root↙）password：（输入：用户口令↙，root用户为redhat）◎查看/etc/passwd文件可以获得用户使用的shell#grep $LOGNAME /etc/passwd↙可能的显示为：user001:*:200:50::/usr/user001:/bin/sh请思考上述命令怎样得到了当前使用的shell类型的？使用下面的命令也可以查看当前shell：#echo $SHELL②注销和关机命令。
◎用户注销使用：$exit↙或$<ctrl>+<D>↙或$logout↙◎超级用户关机使用：#shutdown↙该命令将结束所有的进程，当执行此命令后系统提示“Safe to Power off or Press Any Keyto Reboot”时可以关闭电源或按任一键重启系统。
◎haltsys（halt），reboot只能由超级用户在单用户模式下使用。
《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。
操作系统实验指导书
操作系统实验指导书实验⼀操作系统⽤户接⼝实验⼀、实验⽬的熟悉操作系统的命令接⼝、图形⽤户接⼝和程序接⼝。
⼆、实验内容：1、使⽤操作系统的命令接⼝。
使⽤Windows常⽤命令:dir 、md、copy、date、help，显⽰这些命令的结果，并解释这些命令的作⽤。
图1-1 命令控制台图1-2 windows常⽤命令图1-3 windows常⽤命令图1-4 windows常⽤命令使⽤图1-5 windows常⽤命令使⽤2、使⽤操作系统的程序接⼝。
VB环境下：编制⼀⼩程序，使其可通过某个系统调⽤来获得os 提供的某种服务，如打开控制⾯板：Shell "rundll32.exe Shell32.dll,Control_RunDLL", 1VC环境下：⽤C语⾔编制⼀个⼩程序，使其可通过Localtime( )系统调⽤来获得OS提供的时间和⽇期。
3、使⽤操作系统的图形⽤户接⼝（略）。
三、思考：OS向⽤户提供的命令接⼝、图形⽤户接⼝和程序接⼝分别适⽤于哪些场合？实验⼆进程创建与撤消⼀、实验⽬的1、加深对进程概念的理解和进程创建与撤消算法；2、进⼀步认识并发执⾏的实质。
⼆、实验内容本实验完成如下三个层次的任务：（1）系统级—以普通⽤户⾝份认识windows的进程管理。
通过windows的“任务管理器”观察进程的状态，进⾏进程的创建、切换和撤销。
（2）语⾔级—以普通程序员⾝份认识⾼级语⾔VC++/Java/VB的进程创建与撤销⼯具。
（3）模拟级—以OS设计师⾝份编程模拟实现进程创建与撤销功能，并在屏幕上观察进程活动的结果。
三、实验步骤1、windows的进程管理当前状态图2-1 windows任务管理器切换前图2-2 windows任务管理器切换后图2-3 windows任务管理器撤销图2-4 windows任务管理器2、VC++进程创建与撤销⼯具Windows所创建的每个进程都从调⽤CreateProcess() API函数开始，该函数的任务是在对象管理器⼦系统内初始化进程对象。
操作系统实验指导书
操作系统实验指导书实验概述本次操作系统实验是为了让学生通过实践了解操作系统的基本概念，原理和使用。
通过完成实验，学生将了解操作系统内核，进程调度，文件系统和输入输出等关键组成部分。
实验环境实验要求使用 Linux 操作系统，可以选择任意一种 Linux 发行版。
可以在物理机上安装 Linux，也可以使用虚拟机软件（如 VirtualBox）来运行 Linux 虚拟机。
实验准备在进行实验之前，需要完成以下准备工作：1.安装 Linux 操作系统（如 Ubuntu、Fedora 等）或虚拟机软件（如VirtualBox）。
2.熟悉 Linux 基本命令和操作，包括文件操作、进程管理等。
实验内容本次操作系统实验分为以下几个部分：1. 实验一：进程管理本部分实验要求学生了解进程管理的基本概念和原理，掌握进程创建、终止和状态转换等操作。
学生需要完成以下任务：•编写一个简单的 C 程序，实现进程的创建、终止和状态转换功能。
•使用 Linux 命令行工具编译、运行和调试 C 程序。
•观察和分析进程的状态转换过程。
2. 实验二：进程调度本部分实验要求学生了解进程调度算法的原理和实现方法，掌握优先级调度、轮转调度和最短作业优先调度等算法。
学生需要完成以下任务：•编写一个简单的 C 程序，模拟进程调度算法的执行过程。
•使用 Linux 命令行工具编译、运行和调试 C 程序。
•观察和分析不同调度算法对进程执行顺序的影响。
3. 实验三：文件系统本部分实验要求学生了解文件系统的基本概念和实现原理，掌握文件的创建、读写和删除等操作。
学生需要完成以下任务：•编写一个简单的 C 程序，实现文件的创建、读写和删除功能。
•使用 Linux 命令行工具编译、运行和调试 C 程序。
•观察和分析文件系统的存储结构和操作过程。
4. 实验四：输入输出本部分实验要求学生了解操作系统的输入输出机制和设备驱动程序的原理和实现方法，掌握文件读写、设备驱动和错误处理等操作。
操作系统实验指导书
操作系统实验指导书一、实验说明1、实验目的实验是操作系统原理课程中不可缺少的重要教学环节，实验目的是使学生理论联系实际，使学生在实践探索中去发现问题、去解决问题，提高了学生获取知识和应用技术的能力，培养了学生分析和解决问题的能力。
《操作系统原理》要求理论与实践相结合，本门实验课程是对《操作系统原理》课堂教学的一个重要补充，与理论学习起着相辅相成的作用，是实施《操作系统原理》教学的一个重要组成部分。
通过本实验课的实践学习，可以增强本专业的学生对系统实现的认识。
对加深理解和掌握操作系统相关原理有重要帮助。
2、实验要求进一步了解和掌握操作系统原理，提高系统设计的能力。
对每一实验题目，应独立完成，并要求：·上机前，学生必须做好充分的实验准备工作，掌握与实验相关的背景知识，用任一种高级语言编写程序。
·上机时，认真调试，并观察、记录程序运行过程中出现的现象和问题。
·上机后，分析实验结果并写出实验报告。
3、实验报告要求每个实验(包括选做的)均应编写实验报告，学生实验后要写出严谨的、实事求是的、文字通顺的、字迹公整的实验报告。
实验报告应包括以下内容：(1)实验题目(2)实验目的(3)实验内容●程序中使用的数据结构及符号说明●流程图●源程序清单并附上注释(4)实验结果及分析●运行结果（必须是上面程序清单所对应输出的结果）●对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验。
如果程序未能通过，应分析其原因。
二、实验内容实验一熟悉使用计算机系统一、实验名称：熟悉使用计算机系统二、实验目的与要求通过对Windows操作系统的使用，熟悉Windows操作系统中的基本概念，如单用户、多任务、进程和文件等，熟悉Windows中命令行方式下常用命令的使用方法；进一步熟悉TC语言与开发环境，为以后的实验打好基础。
三、实验内容1．开机后，熟悉Windows的界面(桌面、任务栏、开始按钮<点击后出现“开始”菜单>、我的电脑图标、回收站、我的文档)。
操作系统实验指导书及代码
操作系统实验指导书及代码《操作系统》实验指导书目录实验环境 ................................................. 1 实验报告要求 ............................................. 1 实验一进程控制与处理机调度综合实验 ..................... 2 实验二存储管理与页面置换算法 (7)实验环境本课程实验硬件环境为PⅢ以上的处理器，带有显示器。
操作系统使用windows98以上操作系统，基本编程环境为Turbo C。
实验报告要求实验报告应包含以下内容：（1）实验题目（2）实验目的（3）实验环境（4）算法描述（5）程序源代码（6）出现的问题（7）对问题的解决方案（8）实验结果与结果分析（9）实验思考（学生对本次实验的收获的总结）实验一进程控制与处理机调度综合实验一、实验目的通过模拟进程控制方法及单处理机系统的进程调度，了解进程的结构，进程的创建与撤消，进程的组织及进程的状态及其转换，掌握进程调度策略。
二、实验学时4学时三、实验内容本实验为单机模拟进程调度算法，在程序设计时不需真正地建立线程或者进程。
实验模拟创建若干进程（人为输入或随机数产生），选择一种或几种单处理机的进程调度算法，如FCFS（先来先服务），SPF（短进程优先），RR（时间片轮转法），优先级算法等，模拟进行进程调度。
每进行一次调度，都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，并能在进程完成后及时撤消该进程。
四、算法描述1 进程及进程的运行状态进程是现代计算机中的基本要素，是系统分配资源和调度的基本单位。
进程与程序不同，进程是系统中动态的实体，有它的创建、运行和撤销的过程。
PCB块是系统感知进程存在的唯一实体。
进程的创建必须首先创建进程的PCB块，而进程的运行也伴随着PCB块的变化，进城撤销也要同时撤销它的PCB块。
所以本实验的任务就是通过模拟调度进程的PCB块来调度进程。
《操作系统》课程实验报告
《操作系统》课程实验报告一、实验目的本次《操作系统》课程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工作原理、进程管理、内存管理、文件系统等核心概念，并掌握相关的操作技能和分析方法。
二、实验环境1、操作系统：Windows 10 专业版2、开发工具：Visual Studio Code3、编程语言：C/C+＋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进程，并观察进程的创建过程和资源分配情况。
同时，实现进程的正常终止和异常终止，并分析其对系统的影响。
2、进程同步与互斥使用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。
通过模拟多个进程对共享资源的访问，观察并解决可能出现的竞争条件和死锁问题。
（二）内存管理实验1、内存分配与回收实现不同的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
观察在不同的内存请求序列下，内存的分配和回收情况，并分析算法的性能和优缺点。
2、虚拟内存管理研究虚拟内存的工作原理，通过设置页面大小、页表结构等参数，观察页面的换入换出过程，以及对系统性能的影响。
（三）文件系统实验1、文件操作实现文件的创建、打开、读取、写入、关闭等基本操作。
观察文件在磁盘上的存储方式和文件系统的目录结构。
2、文件系统性能优化研究文件系统的缓存机制、磁盘调度算法等，通过对大量文件的读写操作，评估不同优化策略对文件系统性能的提升效果。
四、实验步骤（一）进程管理实验步骤1、进程创建与终止（1）使用 C/C+＋语言编写程序，调用系统函数创建新进程。
（2）在子进程中执行特定的任务，父进程等待子进程结束，并获取子进程的返回值。
（3）通过设置异常情况，模拟子进程的异常终止，观察父进程的处理方式。
2、进程同步与互斥（1）定义共享资源和相关的信号量或互斥锁。
（2）创建多个进程，模拟对共享资源的并发访问。
（3）在访问共享资源的关键代码段使用同步机制，确保进程之间的正确协作。
（4）观察并分析在不同的并发情况下，系统的运行结果和资源竞争情况。
操作系统实验
《操作系统》实验指导书德州学院计算机系实验一理解和认识操作系统的三种接口1．目的和要求MS-DOS和Windows是市场上普及率很高的操作系统，本实验的目的是让读者从操作系统理论的观点加深对现代操作操作系统的接口设计的理解。
2．实验内容①熟悉DOS的基本命令，包括md，cd，copy，move，del，deltree，type 等的使用a、当前目录下建立子目录MYTEMP和MYTEMP2，将当前目录设定为MYTEMP；b、在当前目录下创建新文件B.BAT,其内容为：清除屏幕内容，显示当前DOS版本；c、使用type命令显示B.BAT的内容，检查正确后，执行它；d、拷贝B.BAT到路径MYTEMP中；e、删除MYTEMP2中的文件B.BAT，删除目录MYTEMP2；f、使用deltree命令删除MYTEMP②理解WINDOWS下的编程接口原理，了解WINAPI，利用WINAPI实现WINDOWS 下的打印。
a、登录进入Windowsb、在“开始”菜单中单击“程序”-“Microsoft Visual Studio 6.0”-“MicrosoftVisual C++ 6.0”命令，进入Visual C++ 窗口。
c、在File菜单单击New Workspace...命令，创建PrintApp.dsw项目文件。
d、在File菜单单击New C++ Soure file命令，创建新的原文件。
e、输入如实验运行结果中所示的源代码，调试、编译并运行。
f、观察执行结果，理解各个函数的功能。
3．实验环境Windows操作系统和Visual C++6.0专业版或企业版实验二复习用C语言编制程序一、实验内容选择一个计算机系统，熟悉该系统的操作命令，且掌握该计算机系统的使用方法。
二、实验目的配合操作系统课程的学习，模拟实现操作系统的功能，有助于对操作系统的理解。
操作系统功能的模拟实现可以在计算机系统的终端上进行，也可以在一台微型计算机上进行。
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实验一UNIX/LINUX入门实验目的1、了解UNIX的命令及使用格式。
2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令。
实验内容1、通过WINDOWS操作系统中的远程登录程序telnet.exe 登录UNIX。
2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、w、pwd、ps、pstree、top等。
实验指导一、UNIX的登录与退出1、登录在DOS环境下用MS提供的telnet程序（也可使用WINDOWS 自带的telnet图形界面程序或多功能的S-Term终端程序），可使PC作为终端（terminal）登录（login）UNIX服务器（UNIX Server）。
（1）执行格式：telnet hostname(主机名)或telnet 主机的IP地址例：telnet telnet 140.122.77.120（2）步骤login：（输入username）password：（输入密码）2、退出在UNIX系统提示符$下，输入logout、exit或shutdown 。
例：$ logout二、UNIX命令格式命令[选项] [处理对象]例：ls -la mydir注意：（1）命令一般是小写字串。
注意大小写有别（2）选项通常以减号（-）再加上一个或数个字符表示，用来选择一个命令的不同操作（3）同一行可有数个命令，命令间应以分号隔开（4）命令后加上&可使该命令后台（background）执行三、常用命令1、目录操作和DOS相似，UNIX采用树型目录管理结构，由根目录（/）开始一层层将子目录建下去，各子目录以/ 隔开。
用户login后，工作目录的位置称为home directory，由系统管理员设定。
‘~’符号代表自己的home directory，例如~/myfile 是指自己home目录下myfile这个文件。
UNIX的通配符有三种：’*’ 和’?’ 用法与DOS相同，‘-‘代表区间内的任一字符，如test[0-5]即代表test0，test1，……，test5的集合。
（1）显示目录文件ls执行格式：ls [-atFlgR] [name] (name可为文件或目录名称)例：ls 显示出当前目录下的文件ls -a 显示出包含隐藏文件的所有文件ls -t 按照文件最后修改时间显示文件ls -F 显示出当前目录下的文件及其类型ls -l 显示目录下所有文件的许可权、拥有者、文件大小、修改时间及名称ls -lg 同上ls -R 显示出该目录及其子目录下的文件注:ls与其它命令搭配使用可以生出很多技巧(最简单的如"ls -l | more")，更多用法请输入ls --help查看，其它命令的更多用法请输入命令名 --help 查看.（2）建新目录mkdir执行格式：mkdir directory-name例：mkdir dir1(新建一名为dir1的目录)（3）删除目录rmdir执行格式：rmdir directory-name 或rm directory-name例：rmdir dir1 删除目录dir1，但它必须是空目录，否则无法删除rm -r dir1 删除目录dir1及其下所有文件及子目录rm -rf dir1 不管是否空目录，统统删除，而且不给出提示,使用时要小心（4）改变工作目录位置cd执行格式：cd [name]例：cd 改变目录位置至用户login时的working directory cd dir1 改变目录位置，至dir1目录cd ~user 改变目录位置，至用户的working directorycd .. 改变目录位置，至当前目录的上层目录cd ../user 改变目录位置，至上一级目录下的user目录cd /dir-name1/dir-name2 改变目录位置，至绝对路径（Fullpath）cd - 回到进入当前目录前的上一个目录（5）显示当前所在目录pwd执行格式：pwd2、文件操作（1）查看文件(可以是二进制的)内容cat执行格式：cat filename或more filename 或cat filename|more例：cat file1 以连续显示方式，查看文件file1的内容more file1或cat file1|more 以分页方式查看文件的内容（2）删除文件rm执行格式：rm filename例：rm file?rm f*（3）复制文件cp执行格式：cp [-r] source destination例：cp file1 file2 将file1复制成file2cp file1 dir1 将file1复制到目录dir1cp /tmp/file1 将file1复制到当前目录cp /tmp/file1 file2 将file1 复制到当前目录名为file2cp –r dir1 dir2 (recursive copy)复制整个目录。
（4）移动或更改文件、目录名称mv执行格式：mv source destination例：mv file1 file2 将文件file1，更名为file2mv file1 dir1 将文件file1，移到目录dir1下mv dir1 dir23、系统询问与权限口令（1）查看系统中的使用者执行格式：who（2）查看username执行格式：who am I 查看自己的username（3）改变自己的username的帐号与口令su执行格式：su username例：su username 输入帐号password 输入密码（4）文件属性的设置chmod改变文件或目录的读、写、执行的允许权执行格式：chmod [-R] mode name其中：[-R]为递归处理,将指定目录下所有文件及子目录一并处理mode为3-8位数字，是文件/目录读、写、执行允许权的缩写(r:read,数字代号为"4" w:write,数字代号为"2" x:execute,数字代号为"1")mode：rwx rwx rwxuser group other缩写：(u) (g) (o)例：chmod 755 dir1 将目录dir1设定成任何人皆有读取及执行的权利，但只有拥有者可作写修改。
其中7=4+2+1,5=4+1chmod 700 file1 将file1设为拥有者可以读、写和执行chmod o+x file2 将file2，增加拥有者可执行的权利chmod g+x file3 将file3，增加组使用者可执行的权利chmod o-r file4 将file4，除去其它使用者可读取的权利（5）改变文件或目录所有权chown执行格式：chown [-R] username name例：chown user file1 将文件file1改为user所有chown .fox file1 将文件file1改为fox组所有chown user.fox file1 将文件file1改为fox组的user所有chown -R user dir1 将目录dir1及其下所有文件和子目录，改为user 所有4、进程操作（1）查看系统目前的进程ps执行格式：ps [-aux]例：ps 或ps -x 查看系统中属于自己的processps -au 查看系统中所有使用者的processps -aux 查看系统中包含系统内部及所有使用者的processps -aux|grep apache 找出系统中运行的所有名称中带有"apache"串的process（2）查看正在background中执行的process执行格式：jobs（3）结束或终止进程kill执行格式：kill [-9] PID （PID为利用ps命令所查出的process ID）例：kill 456或kill -9 456 终止process ID 为456的process （4）后台（background）执行process command的命令执行格式：command & （在命令后加上&）例：gcc file1 & 在后台编译file1.c注意：按下^Z，暂停正在执行的process。
键入”bg”，将所暂停的process 置入background中继续执行。
例：gcc file1 &^Zstoppedbg（5）结束或终止在background中的进程kill执行格式：kill %n例：kill %1 终止在background中的第一个jobkill %2 终止在background中的第二个job（6）显示系统中程序的执行状态例: top -q 不断地更新、显示系统程序的执行状态第一行显示的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载。
第二行为进程情况，依次为进程总数、休眠进程数、运行进程数、僵死进程数、终止进程数。
第三行为CPU状态，依次为用户占用、系统占用、优先进程占用、闲置进程占用。
第四行为内存状态，依次为平均可用内存、已用内存、空闲内存、共享内存、缓存使用内存。
第五行为交换状态，依次为平均可用交换容量、已用容量、闲置容量、高速缓存容量。
PID 每个进程的ID。
PPID 每个进程的父进程ID。
UID 每个进程所有者的UID 。
USER 每个进程所有者的用户名。
PRI 每个进程的优先级别。
NI 该进程的优先级值。
SIZE 该进程的代码大小加上数据大小再加上堆栈空间大小的总数。
单位是KB。
TSIZE 该进程的代码大小。
对于内核进程这是一个很奇怪的值。
DSIZE 数据和堆栈的大小。
TRS 文本驻留大小。
D 被标记为“不干净”的页项目。
LIB 使用的库页的大小。
对于ELF进程没有作用。
RSS 该进程占用的物理内存的总数量，单位是KB。
SHARE 该进程使用共享内存的数量。
STAT 该进程的状态。
其中S代表休眠状态；D代表不可中断的休眠状态；R代表运行状态；Z代表僵死状态；T代表停止或跟踪状态。
TIME 该进程自启动以来所占用的总CPU时间。
如果进入的是累计模式，那么该时间还包括这个进程子进程所占用的时间。
且标题会变成CTIME。
%CPU 该进程自最近一次刷新以来所占用的CPU时间和总时间的百分比。
%MEM 该进程占用的物理内存占总内存的百分比。
COMMAND 该进程的命令名称，如果一行显示不下，则会进行截取。
内存中的进程会有一个完整的命令行按"ctrl+c"停止查看（7）以树状图显示执行的程序 pstree例: pstree -h 列出进程树并高亮标出当前执行的程序（10）监视用户空间程序发出的全部系统调用 stracestrace 还能显示调用的参数，以及用符号方式表示的返回值。