操作系统课程实验

《操作系统》课程实验

实验1：安装Linux系统（4学时）

目的：1．学会在操作系统安装之前，根据硬件配置情况，制订安装计划。

2．学会在安装多操作系统前，利用硬盘分区工具（如PQMagic）为Linux准备分区。

3．学会Linux操作系统的安装步骤和简单配置方法。

4．学会Linux系统的启动、关闭步骤，初步熟悉Linux系统的用户界面。

内容：1．安装并使用硬盘分区工具（如PQMagic），为Linux准备好分区。

2．安装Linux系统（如红旗Linux桌面版）。

3．配置Linux系统运行环境。

4．正确地启动、关闭系统。

5．对图形界面进行一般操作。

要求：1．制订安装计划。

2．如果在机器上已安装了Windows系统，而且没有给Linux预备硬盘分区，则安装硬盘分区工具（如PQMagic），运行它，为Linux划分出一块“未分配”分区。

3．在光驱中放入Linux系统安装盘，启动系统。按照屏幕提示，选择/输入相关参数，启动安装过程。

4．安装成功后，退出系统，取出安装盘。重新开机，登录Linux系统。

5．对Linux系统进行配置，如显示设备、打印机等。

6．利用鼠标对图形界面进行操作。

说明：1．本实验应在教师的授权和指导下进行，不可擅自操作，否则可能造成原有系统被破坏。

2．如条件不允许每个学生亲自安装，可采用分组进行安装或课堂演示安装的方式。

实验2：Linux 应用及shell编程（4学时）

目的：1．掌握Linux一般命令格式和常用命令。

2．学会使用vi编辑器建立、编辑文本文件。

3．了解shell的作用和主要分类。

4．学会bash脚本的建立和执行方式。

5．理解bash的基本语法。

6．学会编写简单的shell脚本。

内容：1．正确地登录和退出系统。

2．熟悉使用date，cal等常用命令。

3．进入和退出vi。利用文本插入方式建立一个文件。

4．学会用gcc编译器编译C程序。

5．建立shell脚本并执行它。

6．学会使用shell变量和位置参数、环境变量。

7．学会使用bash的特殊字符和一般控制结构编写shell脚本。

要求：1．登录进入系统，修改个人密码。

2．使用简单命令：date，cal，who，echo，clear等，了解Linux命令格式。

3．进入vi。建立一个文件，如file.c。进入插入方式，输入一个C语言程序的各行内容，故意制造几处错误。最后，将该文件存盘。回到shell状态下。

4．运行gcc file.c -o myfile，编译该文件，会发现错误提示。理解其含义。

5．利用vi建立一个脚本文件，其中包括date，cal，pwd，ls等常用命令。然后以不同方式执行该脚本。

6．对主教材第2章中的适当例题进行编辑，然后执行。从而体会通配符、引号、输入输出重定向符、成组命令的作用；能正确使用自定义变量、位置参数、环境变量、输入/输出命令；能利用if语句、while语句、for语句和函数编写简单的脚本。

实验3：进程管理（4学时）

目的：1．加深对进程概念的理解，明确它与程序的区别，突出理解其动态性特征。

2．学会使用ps命令观察进程的状态，并分析进程族系关系。

3．学会使用系统调用对进程进行控制。

内容：1．使用ps命令查看系统中运行进程的信息。

2．利用系统调用实现进程的创建、终止、等待、睡眠等操作。

要求：1．使用ps命令，列出与当前shell 有关进程的基本信息。

2．执行ps –ef命令，显示系统中所有进程的全面信息。

3．执行ps –la命令，显示系统中所有进程的全面信息，并分析进程族系关系。

4．编写一个C程序，使用系统调用fork( )创建子进程，利用getpid( )和getppid( ) 分别获得进程的PID和父进程PID，使用sleep( )将相关进程挂起给定时间。

5．编写一个C程序，完成父进程创建一个子进程，子进程运行中显示当前系统的记录时钟；父进程将数字1~100循环显示到标准输出上；另外，应控制子进程先运行，然后父进程运行。

实验4：存储管理（3学时）

目的：1．加深对分区存储管理技术有关概念的理解。

2．学会设计动态分区法分配内存所用的数据结构。

3．掌握分区分配的最先适应算法。

内容：1．设计动态分区法分配内存所用的数据结构，即空闲分区表。

2．编程实现最先适应算法。

要求：1．将系统中的1024KB内存区作为若干进程共同使用的内存空间；建立空闲分区表，其中每个表项包括分区序号、分区大小、分区始址以及分区状态等信息。

2．用C 语言编写程序，建立若干进程，给定其名称和所需内存大小。

3．按照主教材中给出的最先适应算法的提示，编程实现其功能。即：为各个进程分配内存空间，并显示内存分配情况；当进程结束时，回收其占用的内存空间，修改空闲分区表，显示内存分配情况；当没有空闲空间可以满足进程申请时，应给出提示信息，让该进程等待；所编制的程序应具有退出功能。

实验5：文件管理（3学时）

目的：1．掌握Linux有关文件和目录操作的常用命令。

2．学会用系统调用和库函数进行编程，实现对文件的创建、打开、关闭、读和写。

内容：1．在用户主目录下对文件进行操作：复制一个文件、显示文件内容、查找指定内容、排序、文件比较、文件删除等。

2．对目录进行管理：创建和删除子目录、改变和显示工作目录、列出和更改文件权限、链接文件等。

3．使用系统调用对文件进行操作，编程实现对文件的创建、打开、关闭、读和写。

要求：1．浏览文件系统：运行pwd命令，确定当前工作目录；运行ls -l命令，理解各字段含义；使用cd命令，改变工作目录；用mkdir建立一个子目录subdir，将工作目录改到subdir。

2．文件操作：验证当前工作目录在subdir；运行date > file1，然后运行cat file1，看到什么信息？运行cat subdir，会有什么结果？为什么？利用ls -l file1，了解链接计数是多少？运行cp file1 file2，然后ls -l，看到什么？运行mv file2 file3，然后ls -l，看到什么？运行rm file3，然后ls -l，结果如何？运行ls -l，理解各文件的权限是什么？用两种方式改变file1的权限。

3．利用系统调用编写一个C程序，完成对用户指定文件的内容进行拷贝。

4．利用系统调用和库函数进行编程，将用户输入的信息插入到已存文件的不同位置