操作系统原理实验报告
实训实验报告
实验名称:计算机操作系统原理实训实验日期:2023年4月10日实验地点:计算机实验室一、实验目的1. 理解操作系统基本原理,掌握操作系统的基本功能和模块。
2. 熟悉操作系统的实验环境,能够进行基本的实验操作。
3. 通过实验加深对操作系统原理的理解,提高动手能力。
二、实验内容1. 操作系统概述2. 进程管理3. 内存管理4. 文件系统5. I/O系统三、实验步骤1. 操作系统概述(1)了解操作系统的定义、功能和模块。
(2)掌握操作系统的基本类型,如批处理系统、分时系统和实时系统。
2. 进程管理(1)理解进程的概念、状态和生命周期。
(2)掌握进程调度算法,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)和轮转(RR)。
(3)编写一个简单的进程调度程序,实现不同调度算法。
3. 内存管理(1)了解内存管理的目的和方法,如分页、分段和段页式。
(2)掌握内存分配算法,如首次适配(First Fit)、最佳适配(Best Fit)和最坏适配(Worst Fit)。
(3)编写一个简单的内存分配程序,实现不同分配算法。
4. 文件系统(1)了解文件系统的概念、功能和层次结构。
(2)掌握文件系统的主要操作,如创建、删除、打开、关闭和读写。
(3)编写一个简单的文件系统程序,实现文件的基本操作。
5. I/O系统(1)了解I/O系统的概念、功能和层次结构。
(2)掌握I/O设备管理,如中断、DMA和通道。
(3)编写一个简单的I/O系统程序,实现设备的基本操作。
四、实验结果与分析1. 操作系统概述通过实验,我们了解了操作系统的定义、功能和模块,掌握了操作系统的基本类型。
实验结果表明,操作系统是计算机系统中不可或缺的部分,它负责管理和协调计算机硬件资源,为用户提供良好的使用环境。
2. 进程管理通过实验,我们掌握了进程的概念、状态和生命周期,熟悉了进程调度算法。
实验结果表明,进程管理是操作系统中的重要组成部分,它能够有效地提高计算机系统的资源利用率。
操作系统原理 实验报告
操作系统原理实验报告操作系统原理实验报告一、引言操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理和协调计算机硬件资源,提供用户与计算机硬件之间的接口,使得用户可以方便地使用计算机。
在本次实验中,我们通过实际操作和观察,深入理解了操作系统的原理和工作机制。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过模拟操作系统的运行过程,加深对操作系统原理的理解。
具体目标包括:1. 掌握操作系统的启动过程和内存管理机制;2. 理解进程调度算法的原理和实现;3. 学习文件系统的组织和管理方式;4. 了解操作系统与硬件之间的交互方式。
三、实验过程1. 启动过程在计算机启动时,操作系统首先加载到内存中,并开始执行。
我们通过模拟实验,深入了解了操作系统的启动过程。
我们观察到操作系统通过读取硬盘中的引导扇区来进行启动,并且在启动过程中会进行一系列的初始化操作,如初始化内存管理、进程管理和设备驱动等。
2. 内存管理内存管理是操作系统中的重要组成部分,它负责分配和回收内存资源,以及管理进程的内存空间。
在实验中,我们学习了内存分页和内存分段两种常见的内存管理方式,并通过实际操作和观察,对其原理和实现有了更深入的了解。
3. 进程调度进程调度是操作系统中的核心功能之一,它决定了哪些进程能够获得CPU的使用权。
在实验中,我们学习了常见的进程调度算法,如先来先服务、短作业优先和时间片轮转等。
通过模拟实验,我们观察到不同的调度算法对进程执行的影响,加深了对进程调度原理的理解。
4. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理和组织文件的机制。
在实验中,我们学习了文件系统的组织方式,如目录结构和文件存储方式等。
通过实际操作和观察,我们了解了文件系统的工作原理和实现机制。
5. 硬件交互操作系统与硬件之间的交互是实现计算机功能的关键。
在实验中,我们学习了操作系统与硬件之间的通信方式,如中断和设备驱动等。
通过模拟实验,我们观察到操作系统是如何与硬件进行交互,并掌握了操作系统与硬件之间的配合工作。
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。
操作系统原理实验报告
操作系统原理实验报告操作系统原理实验报告一、课程设计的题目:根据“操作系统原理”课程的课堂教学内容,结合自己的知识积累情况,题目可从下述拟题中选择,亦可自定。
二、实验设计的内容:在Linux或Windows操作系统下,用C语言进行操作系统相关的设计开发,内容可关于“并发程序设计”、“处理机管理”、“用户接口”、“存储管理”、“文件系统管理”、“设备管理”等等。
三、参考资料:1、清华大学出版,张尧学《计算机操作系统教程》配套的《习题解答与实验指导书》中范例;2、清华大学出版,任爱华《操作系统实用教程》中的实例设计;3、《Linux下C语言编程入门教程》、《Linux软件工程师(C 语言)实用教程》等;4、网上与操作系统设计与开发相关的文献资料。
四、重要操作环节1、步骤:选题(2~3人一小组)--→提交小组名单--→分析、编写程序--→上机调试--→分析结果--→评价结果--→写出设计报告2、设计报告的主要内容:①、设计说明:设计主要完成的任务、解决的主要问题;②、工作原理:找出教材中的相关工作原理并简要说明;③、详细设计:包括调用的主要系统函数说明、程序流程图、程序代码、关键语句注释;④、运行结果:要求写出运行结果或抓图给出;⑤、分析结果:要求用操作系统原理有关理论解释说明;⑥、调试步骤以及调试过程中出现的问题及解决方法;⑦、参考文献:5篇以上;⑧、以学年论文格式提交文档资料,要有统一的封面和实验心得体会。
五、成绩评定1、各小组轮流演示小组作品,演示完毕,由其他小组的同学提2个以上问题,回答完毕打分;3、打分遵循原则如下:注意:①以下必做实验每小组都要做②以下选做实验,1个实验题目至多允许2个小组选,各小组也可以自拟题目必做实验(四个,都要做)实验一1. 实验名称:Linux登录、注销、关机和基本操作一。
2. 实验要求:掌握Linux系统的登录、注销、关机方法;掌握列出文件清单命令的使用方法:ls;掌握目录的切换命令的使用:cd;掌握目录的建立、删除命令的使用:mkdir、rmdir;掌握文件的拷贝、删除、移动命令的使用:cp、rm、mv 。
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《操作系统原理》实验报告班级::学号:指导老师:目录:实验题目:实验一线程创建与撤销 (2)实验题目:实验二线程同步 (6)实验题目:实验三线程互斥 (11)实验题目:实验四进程通信 (17)实验题目:实验五读者-写者问题 (22)实验题目:实验六进程调度 (38)实验题目:实验七存储管理之动态库 (52)实验题目:实验八存储管理之存分配 (57)实验题目:实验九存储管理之页面置换算法 (70)实验题目:实验十设备管理 (85)实验题目:实验十一文件管理之文件读写 (99)实验题目:实验一线程创建与撤销完成人:XXX报告日期:2018年3月31日一、实验容简要描述(1)熟悉VC++、Visual Studio开发环境。
(2)使用相关函数创建和撤销线程。
(3)在一个进程中创建3个线程,名字分别为threada、threadb、threadc。
threada输出“hello world! ”。
threadb输出“My name is …”。
threadc输出“Please wait…”,然后sleep 5秒钟,接着输出“I wake up”。
二、程序设计1、设计思路该函数创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。
2、主要数据结构HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,DWORD dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID lpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD lpThreadId);VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds);VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds);三、实验结果1、基本数据lpThreadAttributes:指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构,该结构决定了返回的句柄是否可被子进程继承。
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[键入文字]操作系统原理实验报告学院:专业:班级:学号:姓名:2011-2012学年第2学期目录实验1 进程管理 (2)实验2 进程通信 (9)实验3 存储管理 (15)实验4 文件系统 (24)实验1 进程管理一、实验目的1. 弄清进程和程序的区别,加深对进程概念的理解。
2. 了解并发进程的执行过程,进一步认识并发执行的实质。
3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。
二、实验内容1. 管道通信使用系统调用pipe( )建立一个管道,然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。
这2个子进程分别向管道中写入字符串:“Child process p1 is sending message!”和“Child process p2 is sending message!”,而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息,并显示在屏幕上。
2. 软中断通信使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2,在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C),当捕捉到软中断信号SIGINT后,父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2,子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent!”和“Child process p2 is killed by parent!”后终止。
而父进程等待2个子进程终止后,输出信息“Parent process is killed!”后终止。
三、实验要求1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图实验1管道通信——所涉及的流程图:实验2软中断信号——所涉及的流程图:五、程序代码/*expe1_1.c*/#include <stdio.h>void main( ){int i, r, p1, p2, fd[2];char buf[50], s[50];pipe(fd); /* 父进程建立管道*/while ((p1=fork())==-1); /* 创建子进程P1,失败时循环*/ if (p1==0) /* 由子进程P1返回,执行子进程P1 */{lockf(fd[1], 1, 0); /* 加锁锁定写入端*/sprintf(buf, "Child process P1 is sending messages! \n");printf("Child process P1! \n");write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的50个字符写入管道*/ sleep(5); /* 睡眠5秒,让父进程读*/lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/exit(0); /* 关闭P1*/}else /* 从父进程返回,执行父进程*/{while ((p2=fork())==-1); /* 创建子进程P2,失败时循环*/ if (p2==0) /* 从子进程P2返回,执行子进程P2 */ {lockf(fd[1], 1, 0); /* 锁定写入端*/sprintf(buf, "Child process P2 is sending messages! \n");printf("Child process P2! \n");write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的字符写入管道*/sleep(5); /* 睡眠5秒,让父进程读*/lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/exit(0); /* 关闭P2*/}wait(0);if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1)printf("cannot read pipe! \n");else printf("%s", s);wait(0);if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1)printf("cannot read pipe! \n");else printf("%s", s);exit(0);}}/*exp1-2.c*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>int p1,p2;void main(){void ppdo();void p1do();void p2do();signal(SIGINT,ppdo);p1=fork();if(p1==0){signal(SIGUSR1,p1do);for(;;);}else {p2=fork();if(p2==0) {signal(SIGUSR2,p2do);for(;;);}}wait(0);wait(0);printf("\nParent process is killed!\n");exit(0);}void ppdo(){kill(p1,SIGUSR1);kill(p2,SIGUSR2);}void p1do(){printf("\nChild process p1 is killed by parent!\n"); exit(0);}void p2do(){printf("\nChild process p2 is killed by parent!\n"); exit(0);}六、程序运行结果及分析实验1管道通信运行结果截图实验1管道通信结果分析父进程建立后,创建了子进程P1,P2,然后P1,P2分别向管道中写入字符串“Child process p1 is sending message!”和“Child process p2 is sending message!”,父进程从管道中读取字符串。
计算机操作系统实验报告
实验名称:操作系统原理与实现实验日期:2021年10月15日实验班级:计算机科学与技术1班实验目的:1. 理解操作系统的基本概念和功能。
2. 掌握操作系统的基本原理和实现方法。
3. 通过实验加深对操作系统核心功能的理解。
实验内容:一、实验背景操作系统是计算机系统中最重要的系统软件之一,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,为用户提供一个良好的工作环境。
本次实验旨在通过实践操作系统的基本原理和实现方法,加深对操作系统核心功能的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 开发环境:Visual Studio 20193. 实验工具:C++语言三、实验步骤1. 创建一个简单的进程管理器(1)定义进程结构体```cppstruct Process {int pid; // 进程IDint priority; // 进程优先级int status; // 进程状态(0:就绪,1:运行,2:阻塞,3:结束)// ... 其他进程信息};```(2)初始化进程表```cppconst int MAX_PROCESS = 10; // 最大进程数Process process[MAX_PROCESS]; // 进程表```(3)实现进程调度算法```cpp// 实现先来先服务(FCFS)调度算法void fcfsSchedule() {for (int i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) {if (process[i].status == 0) { // 就绪状态 process[i].status = 1; // 运行状态// ... 执行进程process[i].status = 3; // 结束状态}}}```(4)实现进程创建、销毁和阻塞```cpp// 创建进程void createProcess(int pid, int priority) {for (int i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) {if (process[i].pid == 0) { // 找到空闲进程 process[i].pid = pid;process[i].priority = priority;process[i].status = 0;break;}}}// 销毁进程void destroyProcess(int pid) {for (int i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) {if (process[i].pid == pid) {process[i].pid = 0;process[i].priority = 0;process[i].status = 0;break;}}}// 阻塞进程void blockProcess(int pid) {for (int i = 0; i < MAX_PROCESS; i++) {if (process[i].pid == pid) {process[i].status = 2; // 阻塞状态 break;}}}```2. 创建一个简单的文件系统(1)定义文件结构体```cppstruct File {int fileID; // 文件IDchar fileName[50]; // 文件名int fileSize; // 文件大小// ... 其他文件信息};```(2)初始化文件表```cppconst int MAX_FILE = 10; // 最大文件数File file[MAX_FILE]; // 文件表(3)实现文件操作```cpp// 创建文件void createFile(int fileID, const char fileName, int fileSize) { for (int i = 0; i < MAX_FILE; i++) {if (file[i].fileID == 0) { // 找到空闲文件file[i].fileID = fileID;strcpy(file[i].fileName, fileName);file[i].fileSize = fileSize;break;}}}// 删除文件void deleteFile(int fileID) {for (int i = 0; i < MAX_FILE; i++) {if (file[i].fileID == fileID) {file[i].fileID = 0;file[i].fileSize = 0;break;}}// 打开文件void openFile(int fileID) {// ... 打开文件操作}// 关闭文件void closeFile(int fileID) {// ... 关闭文件操作}```四、实验结果与分析通过本次实验,我们成功实现了进程管理器和文件系统的基本功能。
操作系统原理_实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统基本原理,包括进程管理、内存管理、文件系统等。
2. 掌握操作系统的基本命令和操作方法。
3. 通过实验加深对操作系统原理的理解和掌握。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C语言3. 开发工具:Eclipse三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分:1. 进程管理实验2. 内存管理实验3. 文件系统实验四、实验步骤及结果1. 进程管理实验实验步骤:- 使用C语言编写一个简单的进程管理程序,实现进程的创建、调度、同步和通信等功能。
- 编写代码实现进程的创建,通过调用系统调用创建新的进程。
- 实现进程的调度,采用轮转法进行进程调度。
- 实现进程同步,使用信号量实现进程的互斥和同步。
- 实现进程通信,使用管道实现进程间的通信。
实验结果:- 成功创建多个进程,并实现了进程的调度。
- 实现了进程的互斥和同步,保证了进程的正确执行。
- 实现了进程间的通信,提高了进程的效率。
2. 内存管理实验实验步骤:- 使用C语言编写一个简单的内存管理程序,实现内存的分配、释放和回收等功能。
- 实现内存的分配,采用分页存储管理方式。
- 实现内存的释放,通过调用系统调用释放已分配的内存。
- 实现内存的回收,回收未被使用的内存。
实验结果:- 成功实现了内存的分配、释放和回收。
- 内存分配效率较高,回收内存时能保证内存的连续性。
3. 文件系统实验实验步骤:- 使用C语言编写一个简单的文件系统程序,实现文件的创建、删除、读写等功能。
- 实现文件的创建,通过调用系统调用创建新的文件。
- 实现文件的删除,通过调用系统调用删除文件。
- 实现文件的读写,通过调用系统调用读取和写入文件。
实验结果:- 成功实现了文件的创建、删除、读写等功能。
- 文件读写效率较高,保证了数据的正确性。
五、实验总结通过本次实验,我对操作系统原理有了更深入的理解和掌握。
以下是我对实验的几点总结:1. 操作系统是计算机系统的核心,负责管理和控制计算机资源,提高计算机系统的效率。
《操作系统原理》实验报告
《操作系统原理》实验报告书班级:学号:姓名:指导教师:2013-2014 学年第二学期在数字设定法中,每种权限设置均可以用数值来代表,其中0表示没有权限,1表示可执行权限,2表示可写权限,4表示可读权限,这些值之和便可以用来设定特定权限。
4.什么过滤操作?在Linux中如何实现?过滤操作:将一个命令的输出作为一个命令的输入Linux实现的命令格式:命令|命令5.在Linux中挂载u盘并能显示其文档的中文信息,所使用的挂载命令是:Mount/dev/sdal/mnt/usb 。
6.什么是vi? 其三种操作模式的含义是什么?给出三种工作模式间的转换图。
命令模式:vi启动后的默认模式,控制光标的移动,复制删除文字,进入输入模式和末行模式输入模式:进行文字输入末行模式:保存文件,退出VI三、实验内容(包含实验所用命令或相关程序源代码)1.shell操作命令(给出每题所用的Shell命令或命令结果)(1)创建名为stu1、stu2的2个用户,设置密码分别为student1和student2 ,并将它们设为组group1中的成员。
#groupadd group1#useradd stu1 –g group1#su stu1Spasswd stu1 回车后敲入密码student12.Linux C程序开发(1)编写Linux C程序,把一个文件的内容复制到另一个文件中,即实现简单的copy功能。
要求:程序输入的第一个参数是源文件,第二个参数是目标文件。
【源程序】#include<sys/types.h>#include<dirent.h>#include<stdio.h>#include<crrno.h>Int main(int argc,char *argv[]){FILE *in,*out;Char ch;If(argc!=3){Printf(“you forgot to enter a \n”);Exit(0);}If(in=fopen(argv[1],”r”))==NULL{Print 当前进程是父进程3.图示pipe系统调用生成无名管道时所涉及的数据结构。
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。
操作系统原理实验报告
实验报告课程名称操作系统原理实验项目操作系统功能认识专业班级姓名学号指导教师实验成绩2012年3月29日实验1 操作系统功能认识一、进程管理1.背景知识本实验要求学生掌握常用的系统操作,例如运行程序、关闭程序、查看任务管理器等。
2.实验目的本实验帮助学生理解程序与进程的区别,了解系统进程与用户进程,了解主要操作系统进程。
3.工具/准备工作需要准备一台安装Windows XP操作系统的计算机。
4.实验内容与步骤1) 开机后,不要主动运行任何应用程序,按Ctrl+Alt+Del进入任务管理器,查看“进程”标签,记录任意四个已经处于运行状态的进程。
a) _______oracle.exe________________ b) _____MOM.exe ______________c) ______spoolsv.exe____________ d) __ conime.exe__________ ________2)请通过网络或辅助工具,了解下面系统进程的主要职责:a) system Idle Process:监控cpu的使用,当cpu空闲的时候,则自动发送一个idle 指令,让cpu暂时停止工作(称之为挂起)。
它其实反应的是cpu的空闲状态。
b) explorer:___用于管理Windows图形壳_。
__________________________________c) services:用于管理启动和停止服务。
该进程也会处理在计算机启动和关机时运行的服务。
d) spoolsv: 管理所有本地和网络打印队列及控制所有打印工作。
e) winlogon:Windows NT 用户登陆程序,管理用户登录和退出。
f) system:_后门木马病毒,用于窃密,远程控制。
________________3) 执行“记事本”程序,观察任务管理器,记载其对应进程名称?a)____notepad.exe_______________________________________________________________ 执行“Office Word”程序,观察任务管理器,记载其对应的进程名称?b) ___WINWORD.exe_____________________________________________________执行“任务管理器|查看|选择列”操作,从中选择以下列,通过观察以上两个程序的各分量情况,分析这些列的含义:PID:唯一标识所运行进程的编号。
操作系统实验报告
操作系统实验报告一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入了解操作系统的基本原理和功能,通过实际操作和观察,增强对进程管理、内存管理、文件系统等核心概念的理解和掌握。
同时,培养解决实际问题的能力,提高编程和调试技能,为今后学习和工作中更好地应用操作系统知识打下坚实的基础。
二、实验环境本次实验在_____操作系统环境下进行,使用的编程语言为_____,开发工具为_____。
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,了解进程终止时的资源回收机制。
2、进程调度算法模拟模拟实现先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等进程调度算法。
通过对不同调度算法的模拟,分析其性能特点,如平均周转时间、平均等待时间等。
(二)内存管理实验1、分区存储管理实现固定分区和动态分区存储管理方式,观察内存的分配和回收过程,分析不同分区策略下的内存利用率和碎片情况。
2、页面置换算法模拟模拟实现先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)、最佳置换(OPT)等页面置换算法。
通过对不同页面置换算法的模拟,分析其对缺页率的影响。
(三)文件系统实验1、文件的创建、删除与读写通过编程实现文件的创建、删除操作,并对文件进行读写操作,观察文件系统的工作过程。
2、文件目录结构的实现实现简单的文件目录结构,如单级目录、两级目录和树形目录结构,了解文件目录的组织和管理方式。
四、实验步骤(一)进程管理实验1、进程创建与终止(1)使用系统提供的进程创建函数创建新进程,并在新进程中执行特定的任务。
(2)在父进程中等待子进程的结束,并获取子进程的返回状态。
(3)通过设置不同的条件,实现进程的正常终止和异常终止,并观察操作系统对终止进程的处理。
2、进程调度算法模拟(1)设计数据结构来表示进程的信息,如进程 ID、到达时间、服务时间等。
操作系统实验报告
操作系统实验报告一、实验目的本次操作系统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和关键机制,包括进程管理、内存管理、文件系统以及设备管理等方面。
同时,培养我们解决实际问题的能力,提高对操作系统相关知识的综合运用水平。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10 和 Linux(Ubuntu 2004 LTS),实验所使用的编程工具包括 Visual Studio Code、gcc 编译器等。
三、实验内容及步骤(一)进程管理实验1、进程创建与终止在 Windows 系统中,使用 C++语言编写程序,通过调用系统 API函数创建新的进程,并观察进程的创建和终止过程。
在 Linux 系统中,使用 C 语言编写程序,通过 fork()系统调用创建子进程,并通过 wait()函数等待子进程的终止。
2、进程调度观察Windows 和Linux 系统中进程的调度策略,包括时间片轮转、优先级调度等。
通过编写程序模拟进程的执行,设置不同的优先级和执行时间,观察系统的调度效果。
(二)内存管理实验1、内存分配与释放在 Windows 系统中,使用 C++语言的 new 和 delete 操作符进行内存的动态分配和释放,并观察内存使用情况。
在 Linux 系统中,使用 C 语言的 malloc()和 free()函数进行内存的分配和释放,通过查看系统的内存使用信息来验证内存管理的效果。
2、虚拟内存管理研究 Windows 和 Linux 系统中的虚拟内存机制,包括页表、地址转换等。
通过编写程序访问虚拟内存地址,观察系统的处理方式和内存映射情况。
(三)文件系统实验1、文件操作在 Windows 和 Linux 系统中,使用编程语言对文件进行创建、读取、写入、删除等操作。
观察文件的属性、权限设置以及文件在磁盘上的存储方式。
2、目录操作实现对目录的创建、删除、遍历等操作。
研究目录结构和文件路径的表示方法。
操作系统实验报告通用(两篇)2024
操作系统实验报告通用引言:操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它主要负责管理计算机硬件和软件资源,并为用户提供一个友好的界面。
操作系统实验是计算机科学与技术专业的一门重要实践课程,通过实际操作和实验验证,可以深入理解操作系统的工作原理和实现方法。
本文将以《操作系统实验报告通用》为题,从引言概述、正文内容、总结等方面详细阐述操作系统实验的一般结构和内容。
概述:操作系统实验是计算机科学与技术专业的一门实践课程,通过实际操作和实验验证来了解操作系统的工作原理和实现方法。
在操作系统实验中,学生将学习操作系统的基本概念、运行机制和实现技术,并通过实验验证来加深对操作系统的理解。
操作系统实验通常涉及到操作系统的各个模块,如进程管理、文件系统、内存管理等,并通过实际操作来了解操作系统的具体实现。
操作系统实验通常包括实验报告、实验代码以及实验总结等部分。
正文内容:1. 实验背景和目的1.1 实验背景在操作系统实验中,学生将学习操作系统的基本概念、运行机制和实现技术,通过实验来了解操作系统的具体实现和应用。
1.2 实验目的操作系统实验的主要目的是通过实际操作和实验验证来加深对操作系统的理解,并培养学生的动手能力和解决问题的能力。
2. 实验内容2.1 实验一:进程管理进程管理是操作系统中的核心模块之一,它负责管理和调度系统中的进程。
在这个实验中,学生需实现一个简单的进程管理器,并能够模拟多个进程的并发执行和互斥访问。
2.2 实验二:文件系统文件系统是操作系统中的另一个重要模块,它负责管理和组织计算机中的文件和目录。
在这个实验中,学生需实现一个简单的文件系统,并能够进行文件的创建、打开、读写和关闭操作。
2.3 实验三:内存管理内存管理是操作系统中的关键模块之一,它负责管理系统中的内存资源。
在这个实验中,学生需实现一个简单的内存管理器,并能够进行内存的分配和释放操作。
2.4 实验四:设备管理设备管理是操作系统中的另一个重要模块,它负责管理和调度计算机中的各种设备。
操作系统课程实验报告
操作系统课程实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一,它负责管理计算机的硬件资源和软件资源,为用户提供一个良好的工作环境。
通过操作系统课程实验,旨在深入理解操作系统的基本原理和功能,提高对操作系统的实际操作能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为Windows 10 和Linux(Ubuntu 1804),开发工具包括 Visual Studio Code、gcc 编译器等。
三、实验内容(一)进程管理1、进程创建与终止在 Windows 系统中,使用 C++语言创建多个进程,并通过进程句柄控制进程的终止。
在 Linux 系统中,使用 fork()系统调用创建子进程,并通过 exit()函数终止进程。
2、进程同步与互斥使用信号量实现进程之间的同步与互斥。
在 Windows 中,利用CreateSemaphore()和 WaitForSingleObject()等函数进行操作;在Linux 中,通过 sem_init()、sem_wait()和 sem_post()等函数实现。
(二)内存管理1、内存分配与释放在 Windows 中,使用 HeapAlloc()和 HeapFree()函数进行动态内存的分配与释放。
在 Linux 中,使用 malloc()和 free()函数完成相同的操作。
2、内存页面置换算法实现了几种常见的内存页面置换算法,如先进先出(FIFO)算法、最近最少使用(LRU)算法等,并比较它们的性能。
(三)文件系统管理1、文件创建与读写在 Windows 和 Linux 系统中,分别使用相应的 API 和系统调用创建文件,并进行读写操作。
2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。
四、实验步骤(一)进程管理实验1、进程创建与终止(1)在 Windows 系统中,编写 C++程序,使用 CreateProcess()函数创建新进程,并通过 TerminateProcess()函数终止指定进程。
操作原理实验报告
一、实验目的1. 理解操作原理的基本概念和原理;2. 掌握操作原理实验的基本步骤和方法;3. 通过实验,加深对操作原理的理解和应用。
二、实验原理操作原理是研究操作过程和操作系统的基本理论,主要包括操作系统的功能、组成、调度、存储管理、设备管理、文件系统等方面。
本次实验主要涉及操作系统的存储管理和设备管理。
1. 存储管理:存储管理是操作系统对内存资源进行管理的一种机制,主要功能包括内存分配、内存回收、内存保护等。
内存分配是将内存空间分配给进程使用,内存回收是将不再使用的内存空间释放,内存保护是为了防止进程之间相互干扰。
2. 设备管理:设备管理是操作系统对硬件设备进行管理的一种机制,主要功能包括设备分配、设备回收、设备驱动等。
设备分配是将硬件设备分配给进程使用,设备回收是将不再使用的设备回收,设备驱动是为设备提供驱动程序,以便操作系统能够控制设备。
三、实验内容1. 实验一:内存分配实验(1)实验目的:了解内存分配的基本原理和方法。
(2)实验原理:采用固定分区分配策略,将内存划分为若干固定大小的分区,进程按照需要申请分区。
(3)实验步骤:① 初始化内存分区;② 进程申请内存分区;③ 分配内存分区;④ 进程释放内存分区;⑤ 统计内存分配和回收情况。
2. 实验二:内存回收实验(1)实验目的:了解内存回收的基本原理和方法。
(2)实验原理:当进程释放内存时,操作系统回收该内存空间,并将其标记为空闲状态。
(3)实验步骤:① 初始化内存分区;② 进程申请内存分区;③ 进程释放内存分区;④ 回收内存分区;⑤ 统计内存分配和回收情况。
3. 实验三:设备分配实验(1)实验目的:了解设备分配的基本原理和方法。
(2)实验原理:采用先来先服务(FCFS)策略,按照进程请求设备的顺序分配设备。
(3)实验步骤:① 初始化设备;② 进程请求设备;③ 分配设备;④ 释放设备;⑤ 统计设备分配和回收情况。
4. 实验四:设备回收实验(1)实验目的:了解设备回收的基本原理和方法。
操作系统原理实验报告
操作系统原理实验报告操作系统原理实验报告1. 实验背景操作系统是计算机系统中的核心软件之一,负责管理和控制计算机硬件资源,提供给应用程序一个良好的运行环境。
为了更好地理解和掌握操作系统的原理,我们进行了操作系统原理实验。
2. 实验目的通过实验,我们的目的是深入了解操作系统的各个组成部分,包括进程管理、内存管理、文件系统等,并学习如何使用相关工具进行操作系统的开发和调试。
3. 实验环境在实验中,我们使用了一台配置较高的计算机,安装了Linux操作系统,并安装了相关的开发工具和调试工具。
4. 实验过程4.1 进程管理实验在进程管理实验中,我们学习了进程的创建、调度和终止等操作。
通过编写简单的程序,我们可以创建多个进程,并观察它们的执行顺序和并发性。
4.2 内存管理实验在内存管理实验中,我们学习了内存的分配和释放。
通过编写程序,我们可以模拟内存的分配和释放过程,并观察内存的使用情况和碎片化程度。
4.3 文件系统实验在文件系统实验中,我们学习了文件的创建、读写和删除等操作。
通过编写程序,我们可以创建文件、写入数据,并读取和删除文件。
5. 实验结果与分析在实验过程中,我们成功地完成了进程管理、内存管理和文件系统的实验。
通过观察实验结果,我们发现操作系统能够很好地管理和控制计算机资源,提供给应用程序一个良好的运行环境。
6. 实验感想通过这次操作系统原理实验,我们深入了解了操作系统的原理和工作机制。
我们不仅学会了使用相关工具进行操作系统的开发和调试,还对操作系统的各个组成部分有了更深入的理解。
7. 实验总结操作系统原理实验是我们深入学习操作系统的重要环节。
通过实验,我们不仅巩固了理论知识,还提高了实际操作的能力。
希望今后能够继续深入学习操作系统的原理和应用,为计算机系统的设计和开发做出贡献。
8. 参考文献[1] Silberschatz, A., Galvin, P. B., & Gagne, G. (2018). Operating System Concepts. Wiley.9. 致谢感谢指导老师在实验中的悉心指导和帮助,使我们能够顺利完成实验任务。
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操作系统原理实验报告学院:信息与电子工程学院专业:计算机科学与技术班级:计算机学号:姓名:浙江科技学院2010-2011学年第2学期实验1 进程管理一、实验目的1. 弄清进程和程序的区别,加深对进程概念的理解。
2. 了解并发进程的执行过程,进一步认识并发执行的实质。
3. 掌握解决进程互斥使用资源的方法。
二、实验内容1. 管道通信使用系统调用pipe( )建立一个管道,然后使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2。
这2个子进程分别向管道中写入字符串:“Child process p1 is sending message!”和“Child process p2 is sending message!”,而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息,并显示在屏幕上。
2. 软中断通信使用系统调用fork( )创建2个子进程p1和p2,在父进程中使用系统调用signal( )捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT(即按Ctrl-C),当捕捉到软中断信号SIGINT后,父进程使用系统调用kill( )分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2,子进程捕捉到信号后分别输出信息“Child process p1 is killed by parent!”和“Child process p2 is killed by parent!”后终止。
而父进程等待2个子进程终止后,输出信息“Parent process is killed!”后终止。
三、实验要求1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图1. 管道通信即发送进程以字符流形式将大量数据送入管道,接收进程可从管道接收数据,二者利用管道进行通信。
无论是SQL Server用户,还是PB用户,作为C/S结构开发环境,他们在网络通信的实现上,都有一种共同的方法——命名管道。
由于当前操作系统的不惟一性,各个系统都有其独自的通信协议,导致了不同系统间通信的困难。
尽管TCP/IP协议目前已发展成为Internet 的标准,但仍不能保证C/S应用程序的顺利进行。
命名管道作为一种通信方法,有其独特的优越性,这主要表现在它不完全依赖于某一种协议,而是适用于任何协议——只要能够实现通信。
2.五、程序代码1.#include <stdio.h>void main( ){ int i, r, p1, p2, fd[2];char buf[50], s[50];pipe(fd); /* 父进程建立管道*/while ((p1=fork())==-1); /* 创建子进程P1,失败时循环*/ if (p1==0) /* 由子进程P1返回,执行子进程P1 */{ lockf(fd[1], 1, 0); /* 加锁锁定写入端*/sprintf(buf, "Child process P1 is sending messages! \n");printf("Child process P1! \n");write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的50个字符写入管道*/ sleep(5); /* 睡眠5秒*/lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/exit(0); /* 关闭P1*/}else /* 从父进程返回,执行父进程*/{ while ((p2=fork())==-1); /* 创建子进程P2,失败时循环*/ if (p2==0) /* 从子进程P2返回,执行子进程P2 */{ lockf(fd[1], 1, 0); /* 锁定写入端*/sprintf(buf, "Child process P2 is sending messages! \n");printf("Child process P2! \n");write(fd[1], buf, 50); /* 把buf中的字符写入管道*/sleep(5); /* 睡眠5秒*/lockf(fd[1], 0, 0); /* 释放管道写入端*/exit(0); /* 关闭P2*/}wait(0);if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1) printf("cannot read pipe! \n");else printf("%s", s);wait(0);if ((r=read(fd[0], s, 50))== -1) printf("cannot read pipe! \n");else printf("%s", s);exit(0);}}2.#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>int p1,p2;void main(){ void ppdo();void p1do();void p2do();signal(SIGINT,ppdo);p1=fork();if(p1==0) {signal(SIGUSR1,p1do);for(;;); }else {p2=fork();if(p2==0) {signal(SIGUSR2,p2do);for(;;); } }wait(0);wait(0);printf("\nParent process is killed!\n"); exit(0);}void ppdo(){ kill(p1,SIGUSR1);kill(p2,SIGUSR2);}void p1do(){ printf("\nChild process p1 is killed by parent!\n"); exit(0);}void p2do(){ printf("\nChild process p2 is killed by parent!\n"); exit(0);六、程序运行结果及分析1.2.程序相对比较简单,运行的时候基本没有错误。
但编写程序是还需小心认真。
实验2 进程通信一、实验目的1. 了解进程间通信IPC的三种方式:消息队列、共享内存和信号量。
2. 掌握使用消息队列进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
3. 掌握使用共享内存进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
二、实验内容1. 消息队列使用系统调用msgget( )、msgsnd( )、msgrcv( )和msgctl( ),用消息队列机制实现客户进程和服务器进程间的通信。
客户进程首先建立一个描述符为msgqid的消息队列,接着向服务器进程发送一个消息正文为自己的进程标识pid且类型为1的消息,然后接收来自服务器进程的消息,并在屏幕上显示:“Client receives a message from xxxx!”,其中“xxxx”为服务器进程的进程标识。
服务器进程首先捕捉软中断信号(除不能捕捉的SIGKILL),若捕捉到时则调用函数cleanup( )删除消息队列,终止服务器进程。
否则重复下列操作:接收所有类型为1的消息,并在屏幕上显示:“Server receives a message from xxxx!”,其中“xxxx”为客户进程的进程标识;然后服务器进程将客户进程的进程标识作为返回消息的类型,而将自己的进程标识作为消息正文发送给客户进程。
2. 共享内存使用系统调用shmget( )、shmat( )和shmctl( ),用共享内存机制实现进程间的通信。
其中一个进程向共享内存中写入数据,另一个进程从共享内存中读出数据并显示在屏幕上。
三、实验要求1. 根据实验内容编写C程序。
2. 上机调试程序。
3. 记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图1. 消息队列“消息”是在两台计算机间传送的数据单位。
消息可以非常简单,例如只包含文本字符串;也可以更复杂,可能包含嵌入对象。
消息被发送到队列中。
“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。
消息队列管理器在将消息从它的源中继到它的目标时充当中间人。
队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递;如果发送消息时接收者不可用,消息队列会保留消息,直到可以成功地传递它。
2. 共享内存共享内存指在多处理器的计算机系统中,可以被不同中央处理器(CPU)访问的大容量内存。
由于多个CPU需要快速访问存储器,这样就要对存储器进行缓存(Cache)。
任何一个缓存的数据被更新后,由于其他处理器也可能要存取,共享内存就需要立即更新,否则不同的处理器可能用到不同的数据。
共享内存(shared memory)是Unix 下的多进程之间的通信方法,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信,实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。
五、程序代码1.#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MSGKEY 75struct msgform{ long mtype;char mtext[256];}main(){ struct msgform msg;int msgqid,pid,*pint; /* 文件主同组用户其他用户rwxrwxrwx */ msgqid=msgget(MSGKEY,0777); /* rw-rw-rw- */pid=getpid();pint=(int*)msg.mtext;*pint=pid;msg.mtype=1;msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);printf("client: receive from pid %d\n",*pint);}#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MSGKEY 75struct msgform{ long mtype;char mtext[256];}msg;int msgqid;main(){ int i,pid,*pint;extern cleanup();for (i=0;i<20;i++)signal(i,cleanup);msgqid=msgget(MSGKEY, 0777|IPC_CREAT); for (;;){ msgrcv(msgqid,&msg,256,1,0);pint=(int*)msg.mtext;pid=*pint;printf("server: receive frompid %d\n",pid);msg.mtype=pid;*pint=getpid();msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);}}cleanup(){ msgctl(msgqid,IPC_RMID,0);exit();}2. #include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#define SHMKEY 75#define K 1024int shmid;main(){ int i, *pint;char *addr;extern clearup();for (i=1; i<20; i++)signal(i, clearup);shmid=shmget(SHMKEY, 16*K, 0777|IPC_CREAT); addr=shmat(shmid, 0, 0);printf(" addr 0x%x\n", addr);pint=(int*)addr;for (i=0; i<256; i++) *pint++=i;pint=(int*)addr;*pint=256;pause();}clearup(){ shmctl(shmid, IPC_RMID, 0);exit(0);}#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#define SHMKEY 75#define K 1024int shmid;main(){ int i, *pint;char *addr;shmid=shmget(SHMKEY, 8*K, 0777); addr=shmat(shmid, 0, 0);pint=(int*)addr;while (*pint==0);for (i=0; i<256; i++)printf(“%d\n“, *pint++);}六、程序运行结果及分析1.2.实验2的时候,可能会出现段错误。