操作系统实验三

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操作系统实验,实验3, 进程管理 (1)

在图形界面上利用终端通过命令“su - ”切换到超级用户，编辑文件 “job”；按组合键[Ctrl+Alt+F2]切换到第二个虚拟终端（超级用户）；输入命令“at –f job now+1 minute”，设置1分钟后执行at调度内容；稍等后观察at调度的执行效果，再切换到第一个虚拟终端观察at调度的执行效果；
切换到第一个虚拟终端观察at调度的执行效果（5分钟后系统将执行重启调度任务）。
[操作要求2] 设置一个调度，要求1分钟后执行文件job中的作业。文件job的内容为： find /home/jkx/ -name “*.c” > /home/jkx/fdresult wall user jkx, all code files have been searched out! Please check out. [操作步骤]
续表
守护进程 innd Usenet新闻服务器功能说明
linuxconf
lpd named netfs network
允许使用本地WEB服务器作为用户接口来配置机器
打印服务器 DNS服务器安装NFS、Samba和NetWare网络文件系统激活已配置网络接口的脚本程序
nfsd
portmap postgresql routed sendmail
事件（例如xinetd和lpd）
启动守护进程有如下几种方法
在引导系统时启动人工手动从shell提示符启动
系统启动script的执行期间被启动（/etc/rc.d）任何具有相应执行权限的用户
使用crond守护进程启动
执行at命令启动
守护进程一般由系统在开机时通过脚本或root

操作系统实验3-进程控制

DWORD dwVerReq=::GetProcessVersion(dwIdThis);
WORD wMajorReq=(WORD)(dwVerReq>16);
WORD wMinorReq=(WORD)(dwVerReq&0xffff);
::cout<<"Process ID:"<<dwIdThis<<",requires OS:"<<wMajorReq<<wMinorReq<<::endl;
{
//改变优先级
::SetPriorityClass(
::GetCurrentProcess(), //利用这一进程
HIGH_PRIORITY_CLASS); //改变为high
//报告给用户
::cout<<"Task Manager should indicate this "
"process is high priority."<<::endl;
//设置版本信息的数据结构，以便保存操作系统的版本信息
OSVERSIONINFOEX osvix;
::ZeroMemory(&osvix,sizeof(osvix));
osvix.dwOSVersionInfoSize=sizeof(osvix);
//提取版本信息和报告
::GetVersionEx(reinterpret_cast<LPOSVERSIONINFO>(&osvix));
Parent();
}
return 0;
}
分析：程序4-3.cpp说明了一个进程从“生”到“死”的整个一生，第一次执行时，它创建一个子进程，其行为如同“父亲”。在创建子进程之前，先创建一个互斥的内核对象，其行为对于子进程来说，如同一个“自杀弹”。当创建子进程时，就打开了互斥体并在其他线程中进行别的处理工作，同时等待着父进程使用ReleaseMutex（）API发出“死亡”信号。然后用Sleep（）API调用来模拟父进程处理其他工作，等完成时，指令子进程终止。

操作系统实验三进程同步

集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：操作系统指导教师：王丰实验成绩：实验编号：实验三实验名称：进程同步班级：计算12姓名：学号：上机实践日期：2015.5上机实践时间：2学时一、实验目的1、掌握用Linux信号灯集机制实现两个进程间的同步问题。

2、共享函数库的创建二、实验环境Ubuntu-VMware、Linux三、实验内容⏹需要的信号灯: System V信号灯实现☐用于控制司机是否可以启动车辆的的信号灯 S1=0☐用于控制售票员是否可以开门的信号灯 S2=0System V信号灯实现说明□ System V的信号灯机制属于信号灯集的形式, 一次可以申请多个信号灯.□同样利用ftok()生成一个key： semkey=ftok(path,45);□利用key申请一个包含有两个信号灯的信号灯集, 获得该集的idsemid=semget(semkey,2,IPC_CREAT | 0666);□定义一个联合的数据类型union semun{int val;struct semid_ds *buf;ushort *array;};□利用semctl()函数对信号灯初始化,参数有:信号灯集的id: semid要初始化的信号灯的编号:sn要设定的初始值:valvoid seminit(int semid, int val,int sn){union semun arg;arg.val=val;semctl(semid,sn,SETVAL,arg);}利用初始化函数,初始化信号灯:seminit(semid,0,0);//用来司机启动汽车的同步seminit(semid,0,1);//用来售票员开门的同步控制□利用semop()函数, 对信号灯实现V操作:sembuf是一个在头部文件中的预定义结构、semid—信号灯集id, sn—要操作的信号灯编号void semdown(int semid,int sn){/* define P operating*/struct sembuf op;op.sem_num=sn;op.sem_op=-1;//P操作为-1op.sem_flg=0;semop(semid,&op,1);}2、Linux的静态和共享函数库·Linux生成目标代码： gcc -c 源程序文件名（将生成一个与源程序同名的.o目标代码文件。

哈工大《操作系统》实验3

向kernel/printk.c中添加日志打印功能，将以下代码添加到原文件中：
在kernel/fork.c、kernel/sched.c和kernel/exit.c中，找到正确的状态转换点，并添加合适的状态信息，把它输出到log文件之中。

fork.c的修改如下：
exit.c的修改如下：
sched.c的修改如下：
在虚拟机上运行ls -l /var”或“ll /var”查看process.log是否建立，及它的属性和长度；
修改时间片
include/linux/sched.h宏INIT_TASK中定义的：
0,15,15, 分别对应state、counter和priority，将priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。

0,15,15, 分别对应state、counter和priority，
priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。

在修改时间片将priority由15改为150后，Process 9~20 中Turnaround, Waiting, CPU Burst, I/O Burst变化不大，原因可能是程序中I/O操作占用的时间对于总时间影响的权重过大，导致处理时间体现的并不明显。

或者变化不大的原因是，子进程连续占用cpu的时间要比时间片大很多。

操作系统实验三时间片轮转法完成进程调度

实验三：时间片轮转法完成进程调度一、实验目的：（1）加深对进程的理解（2）理解进程控制块的结构（3）理解进程运行的并发性（4）掌握时间片轮转法进程调度算法实验内容：（1）建立进程控制块（2）设计三个链队列，分别表示运行队列、就绪队列和完成队列（3）用户输入进程标识符以及进程所需的时间，申请空间存放进程PCB信息。

（4）每一个时间片结束输出各进程的进程号，CPU时间（即已经占用的CPU时间），所需时间（即还需要的CPU时间），以及状态（即用W表示等待，R表示运行，F表示完成）实验程序：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>typedef struct node{char name[10];/*进程标识符*/int prio;/*进程优先数*/int round;/*进程时间轮转时间片*/int cputime; /*进程占用CPU时间*/int needtime; /*进程到完成还要的时间*/int count;/*计数器*/char state; /*进程的状态*/struct node *next; /*链指针*/}PCB;PCB *finish,*ready,*tail,*run; //队列指针int N,t; //进程数,时间片的大小void firstin(){run=ready;//就绪队列头指针赋值给运行头指针run->state='R'; //进程状态变为运行态ready=ready->next; //就绪队列头指针后移到下一进程}void prt1(char a)//输出标题函数{if(toupper(a)=='P')//优先级法printf("进程名占用CPU时间到完成还要的时间轮转时间片状态\n");} void prt2(char a,PCB *q)//进程PCB输出{if(toupper(a)=='P')//优先级法的输出printf("%4s %8d %12d %14d %8c\n",q->name,q->cputime,q->needtime,q->roun d,q->state);}void prt(char algo)//输出函数二、三、{PCB *p;prt1(algo);//输出标题if(run!=NULL)//如果运行指针不空prt2(algo,run);//输出当前正在运行的PCBp=ready;//输出就绪队列PCBwhile(p!=NULL){prt2(algo,p);p=p->next;}p=finish;//输出完成队列的PCBwhile(p!=NULL){prt2(algo,p);p=p->next;}getchar(); //按住任意键继续}void insert(PCB *q)//时间片轮转的插入算法{PCB *p1,*s,*r;s=q;//待插入的PCB指针p1=ready;//就绪队列头指针r=p1;//*r做pl的前驱指针while(p1!=NULL)if(p1->round<=s->round){r=p1;p1=p1->next;}if(r!=p1){r->next=s;s->next=p1;}else{s->next=p1;//否则插入在就绪队列的头ready=s;}}void create(char alg)//时间片轮转法创建链表进程PCB{PCB *p;int i,time;char na[10];ready=NULL;finish=NULL;run=NULL;printf("输入进程名及其需要运行的时间(中间以空格隔开)：\n"); for(i=1;i<=N;i++){p=new PCB;scanf("%s %d",&na,&time);strcpy(p->name,na);p->cputime=0;p->needtime=time;p->state='W';//进程的状态p->round=0;if(ready!=NULL)insert(p);else{p->next=ready;ready=p;}}printf("*************时间片轮转法进程调度过程*************\n"); prt(alg);run=ready;ready=ready->next;run->state='R';}void timeslicecycle(char alg)//时间片轮转法{while(run!=NULL){run->cputime=run->cputime+t;//处理时间加trun->needtime=run->needtime-t;//完成需要时间减trun->round=run->round+t;//运行完将其变为完成态，插入完成队列if(run->needtime<=0)//当进程完成时{run->next=finish;finish=run;run->state='F';run=NULL;if(ready!=NULL)//就绪队列不空，将第一个进程投入进行firstin();}else{run->state='W';//将进程插入到就绪队列中等待轮转insert(run);//将就绪队列的第一个进程投入运行firstin();}prt(alg);}}void main()//主函数{char algo='P';//算法标记printf("输入进程的个数：");scanf("%d",&N);//输入进程数printf("定义时间片大小：");scanf("%d",&t);//输入时间片大小create(algo);//创建进程timeslicecycle(algo);//时间片轮转法调度}//main()四、实验结果：五、实验小结：时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一，本次实验的目的是通过实际操作和观察，深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制，掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法，提高对操作系统的整体认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C 语言，开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤（一）进程的创建与终止1、编写一个 C 程序，使用系统调用创建一个子进程。

2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。

3、子进程执行一段简单的计算任务，父进程等待子进程结束后输出结束信息。

以下是实现上述功能的 C 程序代码：｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>include ＜unistdh>int main(）｛pid_t pid;pid ＝ fork(）；if （pid ＜ 0) ｛printf(＂创建子进程失败\n"）；return 1;｝ else if （pid ＝＝ 0) ｛printf(＂子进程：我的进程 ID 是％d，父进程 ID 是％d\n"，getpid(）， getppid(））；int result ＝ 2 ＋ 3;printf(＂子进程计算结果：2 ＋ 3 ＝％d\n"， result)；exit(0)；｝ else ｛printf(＂父进程：我的进程 ID 是％d，子进程 ID 是％d\n"，getpid(）， pid)；wait(NULL)；printf(＂子进程已结束\n"）；｝return 0;｝｀｀｀编译并运行上述程序，可以观察到父进程和子进程的输出信息，验证了进程的创建和终止过程。

（二）进程的状态转换1、编写一个 C 程序，创建一个子进程，子进程进入睡眠状态一段时间，然后被唤醒并输出状态转换信息。

操作系统实验3进程的创建控制实验

操作系统实验3进程的创建控制实验实验三的目标是通过实现一个进程控制程序，来加深我们对进程创建和控制机制的理解，并通过实践来熟悉和掌握相关的编程技巧。

在进行实验之前，我们需要先了解进程的一些基本概念和相关知识。

首先，进程的创建是通过操作系统中的系统调用来完成的。

在Linux系统中，常用的创建进程的系统调用有fork(和exec(。

fork(系统调用可以创建一个新的进程，该进程与调用fork(的进程几乎完全相同；而exec(系统调用则在新创建的进程中执行一个新的程序。

另外，进程的控制机制主要是通过进程的状态来实现的。

进程可以处于就绪状态、运行状态和阻塞状态。

就绪状态的进程可以被调度器选择后立即运行，而阻塞状态的进程则需要等待一些条件满足后才能被唤醒并变为就绪状态。

实验三的具体内容包括：1. 编写一个程序，通过调用fork(创建多个子进程。

子进程和父进程可以并行执行，共享程序的代码和数据段。

2. 子进程通过调用exec(系统调用执行不同的程序。

可以通过调用不同的exec(函数或者传入不同的参数来执行不同的程序。

3. 子进程执行的程序可能会产生不同的结果，比如输出不同的字符串或者产生不同的返回值。

我们可以通过wait(系统调用等待子进程退出，并获取子进程的返回值。

4. 父进程可以通过调用waitpid(系统调用来选择等待一些特定的子进程，以及获取特定子进程的返回值。

通过实验三的实践，我将更加深入地了解进程的创建和控制机制。

实验三的实验结果将让我熟悉和掌握相关的编程技巧，为我今后更加熟练地编写和控制进程打下坚实的基础。

总之，实验三是一个非常有意义的实验，将帮助我更加深入地理解进程的创建和控制机制，并通过实践获得相关的编程技巧。

这将对我今后的学习和实践有很大的帮助。

16207318邓嘉操作系统实验三

操作系统实验第三次实验进程同步实验指导老师：***学号：********姓名：***操作系统第三次实验进程同步实验指导老师：谭朋柳学生：16207318邓嘉4.1 实验目的加深对并发协作进程同步与互斥概念的理解，观察和体验并发进程同步与互斥操作的效果，分析与研究经典进程同步与互斥问题的实际解决方案。

了解Linux 系统中IPC 进程同步工具的用法，练习并发协作进程的同步与互斥操作的编程与调试技术。

4.2 实验说明在linux 系统中可以利用进程间通信（interprocess communication ）IPC 中的3 个对象：共享内存、信号灯数组、消息队列，来解决协作并发进程间的同步与互斥的问题。

1）共享内存是OS 内核为并发进程间交换数据而提供的一块内存区（段）。

如果段的权限设置恰当，每个要访问该段内存的进程都可以把它映射到自己私有的地址空间中。

如果一进程更新了段中数据，那么其他进程立即会看到这一更新。

进程创建的段也可由另一进程读写。

linux 中可用命令ipcs -m 观察共享内存情况。

$ ipcs -m------ Shared Memory Segments --------key shmid owner perms bytes nattch status 0x00000000 327682 student 600 393216 2 dest0x00000000 360451 student 600 196608 2 dest 0x00000000 393220 student 600 196608 2 destkey 共享内存关键值shmid 共享内存标识owner 共享内存所由者（本例为student）perm 共享内存使用权限(本例为student 可读可写）byte 共享内存字节数nattch 共享内存使用计数status 共享内存状态上例说明系统当前已由student 建立了一些共享内存,每个都有两个进程在共享。

操作系统实验三实验报告

三、实验内容
（一）进程创建
编写程序实现创建多个进程，并观察进程的执行情况。通过调用Windows API函数｀CreateProcess`来创建新的进程。在创建进程时，设置不同的参数，如进程的优先级、命令行参数等，观察这些参数对进程执行的影响。
（二）进程控制
实现对进程的暂停、恢复和终止操作。使用｀SuspendThread`和｀ResumeThread`函数来暂停和恢复进程中的线程，使用｀TerminateProcess`函数来终止进程。通过控制进程的执行状态，观察系统的资源使用情况和进程的响应。
（一）进程创建实验结果与分析
创建多个进程后，通过任务管理器观察到新创建的进程在系统中运行。不同的进程优先级设置对进程的CPU占用和响应时间产生了明显的影响。高优先级的进程能够更快地获得CPU资源，执行速度相对较快；而低优先级的进程则在CPU资源竞争中处于劣势，可能会出现短暂的卡顿或计一个多进程同步的程序，使用信号量、互斥量等同步机制来协调多个进程的执行。例如，实现一个生产者消费者问题，多个生产者进程和消费者进程通过共享缓冲区进行数据交换，使用同步机制来保证数据的一致性和正确性。
四、实验步骤
（一）进程创建实验步骤
1、打开Visual Studio 2019，创建一个新的C+＋控制台应用程序项目。
六、实验中遇到的问题及解决方法
（一）进程创建失败
在创建进程时，可能会由于参数设置不正确或系统资源不足等原因导致创建失败。通过仔细检查参数的设置，确保命令行参数、环境变量等的正确性，并释放不必要的系统资源，解决了创建失败的问题。
（二）线程控制异常
在暂停和恢复线程时，可能会出现线程状态不一致或死锁等异常情况。通过合理的线程同步和错误处理机制，避免了这些异常的发生。在代码中添加了对线程状态的判断和异常处理的代码，保证了线程控制的稳定性和可靠性。

实验三 Linux操作系统安全实验 (一)

实验三Linux操作系统安全一、实验目的及要求（一）实验目的通过实验熟悉Linux环境下的用户管理、进程管理以及文件管理的相关操作命令。

掌握linux操作系统中相关的系统安全配置方法，建立linux操作系统的基本安全框架。

（二）实验要求根据实验中介绍的Linux操作系统的各项安全性实验要求，详细观察记录设置前后系统的变化，给出分析报告。

使用RPM对系统的软件进行管理，验证系统内软件的完整性，并分析结果。

试比较Linux下网了服务安全设置与Windows下安全设置异同。

二、实验环境安装Red hat9.0操作系统的计算机一台三、实验内容1、账户和口令安全2、文件系统管理安全3、查看和更改PAM模块设置4、RPM软件管理5、系统安全配置四、实验步骤任务一账户和口令安全1、查看和添加账户（1）在X_Windows窗口中单击鼠标右键，选择“信件中断”，输入下面的命令行：[root@localhost root]#useradd mylist利用useradd命令新建名为mylist的新账户。

（2）输入命令行：[root@localhost root]#cat/etc/shadow利用cat查看系统中的账户列表。

用su命令切换到新建的账户，重复步骤（2），检查shadow文件的权限设置是否安全。

设置安全时，普通用户mylist应该没有查看该系统文件的权限。

在终端中出现如下的提示：Cat:/etc/shadow:权限不够2、添加和更改密码（1）在终端输入[root@localhost root]#passwd mylist为新建账户添加密码。

注意：系统管理员无需输入原来密码即可以利用passwd命令添加或改变任意用户的密码，但普通用户只能改变自己的密码。

（2）输入后依次出现如下提示：Changjing passwd for user mylist.New passwd:Retype new passwd:Passwd:all authentication tokens updated susscessfully.输入密码，Linux系统不会将输入显示出来。

清华大学操作系统lab3实验报告范文

清华大学操作系统lab3实验报告范文实验3：虚拟内存管理练习1：给未被映射的地址映射上物理页ptep=get_pet(mm->dir,addr,1);if(ptep==NULL){//页表项不存在cprintf("get_pteindo_pgfaultfailed\n"); gotofailed;}if(某ptep==0){//物理页不在内存之中//判断是否可以分配新页if(pgdir_alloc_page(mm->pgdir,addr,perm)==NULL){ cprintf("pgdir_alloc_pageindo_pgfaultfailed\n"); gotofailed;}}ele{if(wap_init_ok){tructPage某page=NULL;ret=wap_in(mm,addr,&page);if(ret!=0){//判断页面可否换入cprintf("wap_inindo_pgfaultfailed\n");gotofailed;}//建立映射page_inert(mm->pgdir,page,addr,perm);wap_map_wappable(mm,addr,page,1);}ele{cprintf("nowap_init_okbutptepi%某,failed\n",某ptep); gotofailed;}}ret=0;failed:returnret;}练习2：补充完成基于FIFO算法_fifo_map_wappable(tructmm_truct某mm,uintptr_taddr,tructPage某page,intwap_in){lit_entry_t某head=(lit_entry_t某)mm->m_priv;lit_entry_t某entry=&(page->pra_page_link);aert(entry!=NULL&&head!=NULL);lit_add(head,entry);return0;}pra_page_link用来构造按页的第一次访问时间进行排序的一个链表，这个链表的开始表示第一次访问时间最近的页，链表的尾部表示第一次访问时间最远的页。

操作系统实验报告三存储器管理实验

操作系统实验报告三存储器管理实验操作系统实验报告三：存储器管理实验一、实验目的本次存储器管理实验的主要目的是深入理解操作系统中存储器管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握内存分配与回收的算法，以及页面置换算法的工作过程和性能特点，从而提高对操作系统资源管理的认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容1、内存分配与回收算法实现首次适应算法（First Fit）最佳适应算法（Best Fit）最坏适应算法（Worst Fit）2、页面置换算法模拟先进先出页面置换算法（FIFO）最近最久未使用页面置换算法（LRU）时钟页面置换算法（Clock）四、实验原理1、内存分配与回收算法首次适应算法：从内存的起始位置开始，依次查找空闲分区，将第一个能够满足需求的空闲分区分配给进程。

最佳适应算法：在所有空闲分区中，选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。

最坏适应算法：选择空闲分区中最大的分区进行分配。

2、页面置换算法先进先出页面置换算法：选择最早进入内存的页面进行置换。

最近最久未使用页面置换算法：选择最近最长时间未被访问的页面进行置换。

时钟页面置换算法：给每个页面设置一个访问位，在页面置换时，从指针指向的页面开始扫描，选择第一个访问位为0 的页面进行置换。

五、实验步骤1、内存分配与回收算法实现定义内存分区结构体，包括分区起始地址、大小、是否已分配等信息。

实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的函数。

编写测试程序，创建多个进程，并使用不同的算法为其分配内存，观察内存分配情况和空闲分区的变化。

2、页面置换算法模拟定义页面结构体，包括页面号、访问位等信息。

实现先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法和时钟页面置换算法的函数。

编写测试程序，模拟页面的调入和调出过程，计算不同算法下的缺页率，比较算法的性能。

操作系统实验三进程的管道通信

操作系统实验三进程的管道通信操作系统中的进程通信是指进程之间通过一定机制进行信息传递和交换的过程。

而管道是常用的进程间通信(IPC)机制之一，它提供了一种半双工的通信方式，用于在具有亲缘关系的进程之间进行通信。

本实验以Linux系统为例，介绍进程的管道通信。

一、进程间通信(IPC)概述进程之间的通信是操作系统的重要功能之一，它使得不同进程能够共享信息、协调工作。

Linux系统提供了多种进程间通信的方式，如管道、消息队列、信号、共享内存等。

其中，管道是最简单、最常用的一种进程间通信方式。

二、管道的概念与原理1.管道的概念管道是一种特殊的文件，用于实现具有亲缘关系的进程之间的通信。

整个管道可以看作是一个字节流，其中写入的数据可以被读取。

管道通常是半双工的，即数据只能从一个进程流向另一个进程，而不能反向流动。

2.管道的原理管道的内部实现是通过操作系统的缓冲区来完成的。

当一个进程往管道写入数据时，数据被放置在写管道的缓冲区中。

另一个进程从管道中读取数据时，数据被从读管道的缓冲区中取出。

如果写管道的缓冲区为空，写操作将会阻塞，直到有数据被写入为止。

同样，如果读管道的缓冲区为空，读操作将会阻塞，直到有数据可读为止。

三、管道的使用步骤1.打开管道在Linux系统中，使用`pipe`系统调用来创建管道。

它接受一个包含两个整数的参数数组，返回0表示成功，负数表示失败。

成功创建管道后，会得到两个文件描述符，分别代表读管道和写管道。

2.进程间通信在有亲缘关系的进程中，可以使用`fork`系统调用来创建一个子进程。

父进程和子进程都可以使用管道进行读写操作。

父进程可以关闭写管道描述符，子进程关闭读管道描述符，即父进程只负责写入数据，子进程负责读取数据。

3.写入数据父进程在写管道描述符上调用`write`函数来向管道写入数据。

该函数的返回值为成功写入的字节数，返回-1表示写入失败。

4.读取数据子进程在读管道描述符上调用`read`函数来从管道读取数据。

四川大学操作系统课程设计第三次实验报告生产者和消费者

实验报告（学生打印后提交）实验名称: 生产者和消费者问题实验时间: 2023年 5 月 5日●实验人员:●实验目的：掌握基本的同步互斥算法, 理解生产者和消费者模型。

●了解Windows 2023/XP中多线程的并发执行机制, 线程间的同步和互斥。

●学习使用Windows 2023/XP中基本的同步对象, 掌握相应的API●实验环境: WindowsXP ＋ VC++6.0●运用Windows SDK提供的系统接口（API, 应用程序接口）完毕程序的功能。

API是操作系统提供的用来进行应用程序设计的系统功能接口。

使用API, 需要包含对API函数进行说明的SDK头文献, 最常见的就是windows.h实验环节:1.读懂源程序.2.编辑修改源程.......................................实验陈述:1.基础知识:本实验用到几个API函数：CreateThread CreateMutex, WaitForSingleObject, ReleaseMutexCreateSemaphore, WaitForSingleObject, ReleaseSemaphore, ReleaseMutex, nitializeCriticalSection, EnterCriticalSection, LeaveCriticalSection。

这些函数的作用：CreateThread, 功能：创建一个线程, 该线程在调用进程的地址空间中执行。

CreateMutex,功能：产生一个命名的或者匿名的互斥量对象。

WaitForSingleObject（相应p操作）锁上互斥锁, ReleaseMutex（相应v操作）打开互斥锁.。

CreateSemaphore, 创建一个命名的或者匿名的信号量对象。

信号量可以看作是在互斥量上的一个扩展。

WaitForSingleObject, 功能：使程序处在等待状态, 直到信号量（或互斥量）hHandle出现或者超过规定的等待最长时间, 信号量出现指信号量大于或等于1, 互斥量出现指打开互斥锁。

操作系统实验进程调度

实验三进程调度一. 实验目的加深理解并模拟实现进程（作业）调度算法。

1）熟悉常用的进程调度算法, 如FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转；2）结合所学的数据结构及编程知识, 选择三种进程调度算法予以实现。

二. 实验属性该实验为设计性实验。

三. 实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四. 实验要求本实验要求2学时完成。

1）本实验要求完成如下任务:2）编程实现单处理机系统中的进程调度, 要求从FCFS、SPF、FPF、高响应比优先、时间片轮转算法中至少选择三个；3）最后编写主函数对所做工作进行测试。

实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法, 针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。

实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A）, 并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐, 按时上交。

五: 实验具体设计此程序模拟了两种调度算法, FCFS和SPF, 首先FCFS就是按照进程的创建顺序依次顺序进行, 流程图为：进程顺序执行SPF:每次都进行循环, 选出在该时间刻运行时间最短的进程优先执行。

1.程序代码具体详解:2.创建一结构体作为进程控制器typedef struct PCB{int ID;char state;int arrivetime;int starttime;int finishtime;int servicetime;struct PCB *next;}pcb;定义全局变量作为计时器int time;//计时器创建进程链表:从txt文件中读取数据, 构造一条不含头结点的单链表void Create_process(){ifstream inFile;inFile.open("test.txt");inFile>>n;inFile.get();int i=0;for (;i<n;i++){p=(pcb *)malloc(sizeof(pcb));inFile>>p->ID;inFile>>p->arrivetime;inFile>>p->servicetime;p->starttime=0;p->finishtime=0;p->state='F';p->next=NULL;if(head==NULL){head=p;q=p;time=p->arrivetime;}if(p->arrivetime < time)time=p->arrivetime;q->next=p;q=p;}若执行FCFS算法, 按顺序遍历链表void fcfs1(){int i;p=head;for(i=0;i<n;i++){if(p->state=='F')q=p;run_fcfs1(q);}p=p->next;}}void run_fcfs1(pcb *p1){time = p1->arrivetime > time? p1->arrivetime:time;p1->starttime=time;printf("\n现在时间: %d,开始运行作业%d\n",time,p1->ID);time+=p1->servicetime;p1->state='T';p1->finishtime=time;printf("ID号到达时间开始运行时间服务时间完成时间\n");printf("%d%10d%12d%12d%12d\n",p1->ID,p1->arrivetime,p1->starttime,p1->servicetime,p 1->finishtime);}若执行SPF算法, 每次都从链表头开始遍历链表, 找出arrivetime<=time并且运行时间最短的节点, 执行该节点进程, 最后再删除该节点。

操作系统实验报告三

操作系统实验报告三一、实验目的本次操作系统实验的目的在于深入了解操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等核心功能，通过实际操作和观察，增强对操作系统原理的理解和掌握，提高解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统环境下进行，使用了 Visual Studio 2019 作为编程工具，并借助了相关的操作系统模拟软件和调试工具。

三、实验内容与步骤（一）进程管理实验1、创建多个进程使用 C+＋语言编写程序，通过调用系统函数创建多个进程。

观察每个进程的运行状态和资源占用情况。

2、进程同步与互斥设计一个生产者消费者问题的程序，使用信号量来实现进程之间的同步与互斥。

分析在不同并发情况下程序的执行结果，理解进程同步的重要性。

（二）内存管理实验1、内存分配与回收实现一个简单的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法或最坏适应算法。

模拟内存的分配和回收过程，观察内存的使用情况和碎片产生的情况。

2、虚拟内存管理了解 Windows 操作系统的虚拟内存机制，通过查看系统性能监视器观察虚拟内存的使用情况。

编写程序来模拟虚拟内存的页面置换算法，如先进先出（FIFO）算法、最近最少使用（LRU）算法等。

（三）文件系统实验1、文件操作使用 C+＋语言对文件进行创建、读写、删除等操作。

观察文件在磁盘上的存储方式和文件目录的结构。

2、文件系统性能测试对不同大小和类型的文件进行读写操作，测量文件系统的读写性能。

分析影响文件系统性能的因素，如磁盘碎片、缓存机制等。

四、实验结果与分析（一）进程管理实验结果1、创建多个进程在创建多个进程的实验中，通过任务管理器可以观察到每个进程都有独立的进程 ID、CPU 使用率、内存占用等信息。

多个进程可以并发执行，提高了系统的资源利用率。

2、进程同步与互斥在生产者消费者问题的实验中，当使用正确的信号量机制时，生产者和消费者能够协调工作，不会出现数据不一致或死锁的情况。

操作系统安全实验3实验报告

操作系统安全实验3实验报告实验三：操作系统安全实验报告一、实验目的1.了解操作系统的安全机制；2.学习使用常见的安全技术和工具。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 10；2. 编程语言：Python。

三、实验内容本次实验分为两个实验项目，分别是文件加密和进程权限控制。

1.文件加密文件加密是一种常见的安全技术，通过对目标文件进行加密，可以保护文件的内容不被未授权的用户访问。

本次实验要求编写一个文件加密程序，实现以下功能：（1）接受用户输入的文件路径和密钥；（2）对目标文件使用密钥进行加密，生成加密文件；（3）对加密文件使用相同的密钥进行解密，还原为原始文件。

2.进程权限控制进程权限控制是操作系统的一个重要安全机制，通过限制进程的权限，可以防止恶意程序对系统进行破坏。

本次实验要求编写一个进程权限控制程序，实现以下功能：（1）列出当前系统中所有的进程，并显示其ID和权限；（2）接受用户输入的进程ID和新的权限；（3）修改目标进程的权限为用户指定的权限。

四、实验步骤及结果1.文件加密（1）根据实验要求，编写一个文件加密程序，使用Python语言实现，并命名为encrypt.py。

（2）运行encrypt.py，输入要加密的文件路径和密钥。

（3）程序将对目标文件进行加密，并生成加密文件。

（4）运行encrypt.py，输入要解密的文件路径和密钥。

（5）程序将对加密文件进行解密，并还原为原始文件。

2.进程权限控制（1）根据实验要求，编写一个进程权限控制程序，使用Python语言实现，并命名为process_control.py。

（2）运行process_control.py，程序将列出当前系统中所有的进程，并显示其ID和权限。

（3）输入要修改权限的进程ID和新的权限。

（4）程序将修改目标进程的权限为用户指定的权限。

五、实验总结通过本次实验，我深入了解了操作系统的安全机制，并学习了使用常见的安全技术和工具。

操作系统实验报告实验3_1

操作系统实验报告实验3_1一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解操作系统中进程管理的相关概念和原理，通过实际操作和观察，掌握进程的创建、调度、同步与互斥等关键机制，提高对操作系统内核工作原理的认知和实践能力。

二、实验环境本次实验在装有 Windows 10 操作系统的计算机上进行，使用了Visual Studio 2019 作为开发工具，编程语言为 C+＋。

三、实验内容与步骤（一）进程创建1、编写一个简单的 C+＋程序，使用系统调用创建一个新的进程。

2、在父进程和子进程中分别输出不同的信息，以区分它们的执行逻辑。

｀｀｀cppinclude ＜iostream>include ＜windowsh>int main(）｛DWORD pid;HANDLE hProcess ＝ CreateProcess(NULL, ＂childexe"， NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, NULL, ＆pid)；if （hProcess!＝ NULL) ｛std:：cout ＜＜＂Parent process: Created child process with PID ＂＜＜ pid ＜＜ std:：endl;WaitForSingleObject(hProcess, INFINITE)；CloseHandle(hProcess)；｝ else ｛std:：cerr ＜＜＂Failed to create child process" ＜＜ std:：endl;return 1;｝return 0;｝｀｀｀（二）进程调度1、设计一个多进程并发执行的程序，通过设置不同的优先级，观察操作系统对进程的调度情况。

2、记录每个进程的执行时间和等待时间，分析调度算法的效果。

｀｀｀cppinclude ＜iostream>include ＜windowsh>DWORD WINAPI ProcessFunction(LPVOID lpParam) ｛int priority ＝（int)lpParam;DWORD start ＝ GetTickCount(）；std:：cout ＜＜＂Process with priority ＂＜＜ priority ＜＜＂started" ＜＜ std:：endl;for （int i ＝ 0; i ＜ 100000000; i+＋）｛／／执行一些计算操作｝DWORD end ＝ GetTickCount(）；DWORD executionTime ＝ end start;std:：cout ＜＜＂Process with priority ＂＜＜ priority ＜＜＂ ended Execution time: ＂＜＜ executionTime ＜＜＂ ms" ＜＜ std:：endl;return 0;｝int main(）｛HANDLE hThread1, hThread2;int priority1 ＝ 1, priority2 ＝ 2;hThread1 ＝ CreateThread(NULL, 0, ProcessFunction, ＆priority1, 0, NULL)；hThread2 ＝ CreateThread(NULL, 0, ProcessFunction, ＆priority2, 0, NULL)；if （hThread1!＝ NULL ＆＆ hThread2!＝ NULL) ｛SetThreadPriority(hThread1, THREAD_PRIORITY_LOWEST)；SetThreadPriority(hThread2, THREAD_PRIORITY_NORMAL)；WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE)；WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE)；CloseHandle(hThread1)；CloseHandle(hThread2)；｝ else ｛std:：cerr ＜＜＂Failed to create threads" ＜＜ std:：endl;return 1;｝return 0;｝｀｀｀（三）进程同步与互斥1、实现一个生产者消费者问题的程序，使用信号量来实现进程之间的同步与互斥。

北理操作系统实验三

操作系统课程设计实验报告实验名称：生产者消费者问题姓名/学号：一.实验目的1.学习掌握操作系统中进程之间的通信2.理解掌握使用信号量机制来多进程互斥访问共享内存区的控制3.学习进程的创建及控制，共享内存区的创建和删除，信号量的创建使用删除二.实验内容•一个大小为3的缓冲区，初始为空，每个缓冲区能存放一个长度若为10个字符的字符串。

•2个生产者–随机等待一段时间，往缓冲区添加数据，–若缓冲区已满，等待消费者取走数据后再添加–重复6次•3个消费者–随机等待一段时间，从缓冲区读取数据–若缓冲区为空，等待生产者添加数据后再读取–重复4次说明：•显示每次添加和读取数据的时间及缓冲区的状态•生产者和消费者用进程模拟，缓冲区用共享内存来实现三.实验环境VMware Fushion8:Windows和ubuntu14.10四.程序设计与实现1、Windows下：A：主要函数说明1.PROCESS_INFORMATION StartClone(int nCloneID)功能：创建一个克隆的进程并赋于其ID值，并返回进程和线程信息2.CreateProcess：创建进程3.CreateSemaphore()：创建信号量4.CreateFileMapping()：在当前运行的进程中创建文件映射对象，模拟共享内存区5.MapViewOfFile()：在此文件映射基础上创建视图映射到当前应用程序的地址空间B：程序流程图（下图）C：实验结果：2、Linux下：A：主要函数说明1.void(p)：申请缓冲区2.void(v)：释放缓冲区3.shmget()：用来获得共享内存区域的ID，如果不存在这个内存区，就创建这个共享内存区。

4.semget()：返回信号量集的Id，如果不存在就创建这个信号量集B：程序流程图C:实验结果五. 实验收获与体会1、进一步熟悉了Windows 、Linux 中进程的创建与管理2、掌握了WINDOWS 和Linux 下进程之间的通信：Windows 主要在于句柄的获取并用于API 函数的调用，并利用文件映射创建共享缓冲区；Linux 主要使用信号量机制和相关API的调用。