操作系统课内实验报告

西安交通大学实验报告

操作系统实验报告

刘烜

2130505133

计算机36班

操作系统实验

实验一：用户接口实验

实验目的

1)理解面向操作命令的接口Shell。

2)学会简单的shell编码。

3)理解操作系统调用的运行机制。

4)掌握创建系统调用的方法。

操作系统给用户提供了命令接口和程序接口（系统调用）两种操作方式。用户接口实验也因此而分为两大部分。首先要熟悉Linux的基本操作命令，并在此基础上学会简单的shell 编程方法。然后通过想Linux内核添加一个自己设计的系统调用，来理解系统调用的实现方法和运行机制。在本次实验中，最具有吸引力的地方是：通过内核编译，将一组源代码变成操作系统的内核，并由此重新引导系统，这对我们初步了解操作系统的生成过程极为有利。

实验内容

1)控制台命令接口实验

该实验是通过“几种操作系统的控制台命令”、“终端处理程序”、“命令解释程序”和“Linux操作系统的bash”来让实验者理解面向操作命令的接口shell和进行简单的shell编程。

➢查看bash版本。

在shell 提示符下输入：

$echo $BASH_VERSION

我们的版本是4.3.42(1)-release

（2）建立bash 脚本，输出Hello word

在编辑器中输入以下内容

#!/bin/bash

echo Hello World!

执行脚本使用指令：

$./script

➢编写bash脚本，统计/my目录下c语言文件的个数

通过bash 脚本，可以有多种方式实现这个功能，而使用函数是其中个一个选择。在使用函数之前，必须先定义函数。进入自己的工作目录，编写名为count 的文件脚本程序：

#! /bin/bash

function c ount

{

echo–n" Number of matches for $1: "#接收程序的第一个参数

ls$1|wc –l#对子程序的第一个参数所在的目录进行操作

}

将count 文件复制到当前目录下，然后在当前目录下建立文件夹，在my 目录下建立几个 c 文件,以便用来进行测试

2)系统调用实验

该实验是通过实验者对“Linux操作系统的系统调用机制”的进一步了解来理解操作系统调用的运行机制；同时通过“自己创建一个系统调用mycall（）”和“编程调用自己创建的系统调用”进一步掌握创建和调用系统调用的方法。

➢编程调用一个系统调用fork（），观察结果。

在应用程序中调用系统调用fork（）非常简单，下面的程序可以很清楚的显示出有fork（）系统调用生成了子进程，而产生的分叉作用：

int main()

{

int iUid;

iUid=fork();

if(iUid==0)

for(;;) { printf("This is child process.\n");

sleep(1);

}

if(iUid>0)

for(;;) {

printf("This is parent process.\n");

sleep(1);

}

if(iUid<0) printf("Can not use system call.\n");

return 0;

}

程序运行结果：

➢编程调用创建的系统调用foo（），观察结果。

在内核源码中添加如下代码：

asmlinkage int sys_foo（int x）

{printf（“%d\n”,x）;

}

编程调用创建的系统调用foo（），观察结果。

#include

_syscall1(char*,foo,int,ret)

main()

{

int I,J; I=100; J=0; J=foo(I);

printf("This is the result of new kernel\n");

printf("%d",j);

}

重新编译内核，编译成功后的内核版本如下：

➢自己创建一个系统调用mycall（），实现功能：显示字符串到屏幕上。在内核源码中添加如下代码：

#include

asmlinkage long sys_newcall(int i)

{

//printk("this is a system call made by yourself\n");

return(i*10);

}

测试新的System_call

CODE:vi test.c

➢编程调用自己创建的系统调用。

测试：CODE:./test

实验体会：

通过本次实验，我们理解了面向操作命令的接口Shell，学会了简单的shell 编码，理解了操作系统调用的运行机制，掌握了创建系统调用的方法。本次实验通过内核编译，将一组源代码变成操作系统的内核，并由此重新引导系统，这让我们初步了解了操作系统的生成过程。

实验二：进程管理实验

实验目的

1)加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。

2)进一步认识并发执行的实质。

3)分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。

进程是操作系统中最重要的概念，贯穿始终，也是学习现代操作系统的关键。通过本次实验，要求理解进程的实质和进程管理的机制。在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程，从中体会进程的创建过程、父进程和子进程的关系、进程状态的变化、进程之间的同步机制、进程调度的原理和以信号和管道为代表的进程间通信方式的实现。

实验内容

1)编制实现软中断通信的程序

1.实验原理：

使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上发出的中断信号（即按delete键），当父进程接收到这两个软中断的某一个后，父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发出整数值为16和17软中断信号，子进程获得对应软中断信号，然后分别输出下列信息后终止：