中南大学操作系统设备驱动程序设计实验报告
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。
中南大学Linux系统实验报告材料
Unix/Linux系统实验报告学院: 信息科学与工程学院指导老师: 胡小龙班级: 信息安全1401班学号: 0906140106 姓名: 孙毅时间: 2016年12月实验一 Linux的安装（课后） (1)1、实验目的 (1)2、实验设备 (1)3、实验原理 (1)4、实验步逐 (1)Linux安装过程： (1)实验2 Linux基本操作 (9)1、实验目的 (9)2、实验内容 (9)3、实验记录 (15)实验3 Linux系统管理 (19)1、实验目的 (19)2、实验内容 (19)3、实验记录 (20)实验4 Linux Shell程序设计 (22)1、实验目的 (22)2、实验内容 (22)3、实验结果 (23)实验5 Linux 高级程序设计 (25)1、实验目的 (25)2、实验内容 (25)实验6 Linux内核 (28)1、实验目的 (28)2、实验内容 (28)心得体会 (31)实验一 Linux的安装（课后）1、实验目的（1）了解硬盘分区的概念和方法；（2）掌握硬盘的分区规划；（3）掌握Linux操作系统的安装和配置过程。
2、实验设备一台pc机、RedHat Linux 7.2以上版本、VMware Workstation v5.53、实验原理Linux可以以多种方式安装在PC机上：(1)独立分区安装；(2)DOS分区安装；(3)虚拟机VMWare下安装。
鉴于VMware下安装对原来系统影响较小且不影响本实验目的，因此采用VMWare下安装方式。
4、实验步逐（1）在Windows XP下安装VMware 5.5（2）配置虚拟机（3）启动虚拟机（4）启动Linux安装过程（5）安装过程配置（6）安装后配置（7）第1次启动VMWare下Linux操作系统Linux安装过程：（1）语言选择：（2）键盘配置：（3）鼠标配置：（4）选择安装还是升级：（5）安装类型：（6）磁盘分区设置：（7）为系统分区：（8）添加分区：（9）引导装载程序配置：（10）网络配置：（11）防火墙配置：（12）语言支持的选择：（13）时区配置：（14）设置根口令（15）选择软件包组：（16）准备安装：应该看到一个安装Red Hat Linux 做准备的屏幕。
(完整word版)操作系统实验报告.实验一 WINDOWS进程初识
操作系统教程实验指导书实验一WINDOWS进程初识1、实验目的（1）学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application（控制台应用程序)。
（2）掌握WINDOWS API的使用方法。
（3）编写测试程序，理解用户态运行和核心态运行。
2、实验内容和步骤（1）编写基本的Win32 Consol Application步骤1：登录进入Windows，启动VC++ 6.0。
步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名，在“Location”处输入工程目录。
创建一个新的控制台应用程序工程。
步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。
步骤4：将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。
编译成可执行文件。
步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows “命令提示符”窗口，然后进入工程目录中的debug子目录，执行编译好的可执行程序：E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：答：运行成功，结果：（2）计算进程在核心态运行和用户态运行的时间步骤1：按照（1）中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，然后将清单1-2中的程序拷贝过来，编译成可执行文件。
步骤2：在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，程序的参考程序如清单1-3所示，编译成可执行文件并执行。
步骤3：在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件，测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。
《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。
中南大学操作系统实验
《计算机操作系统》实验设计设计目的1、增强学生对计算机操作系统基本原理、基本理论、基本算法的理解2、提高和培养学生的动手能力设计要求1、每人至少选作1题，多做不限。
2、每人单独完成，可以讨论，但每人的设计内容不得完全相同，抄袭或有2人/多人设计完全一样者，不能通过。
3、设计完成后，应上交课程设计文档，文档格式应是学校课程设计的标准格式，所有学生的封面大小、格式也必须一样4、同时上交设计的软盘(或以班刻录光盘)设计题目设计类✧在i386下写一个程序，从实地址模式进入保护虚地址模式，进而启动分页机制平台：语言：汇编、C✧DOS下中断程序设计设计热键、中断接管程序等平台：DOS语言：ASM、Turbo C、Pascal等✧DOS下的菜单、图形界面程序设计同1✧DOS、下的I/O设备处理程序，如打印机驱动程序、字符设备、块设备、网络设备、USB设备驱动程序平台：DOS语言：ASM TC✧多进程处理程序,进程创建、通信(管道、信号量、共享内存、消息队列等、mmap)、互斥平台：Windows、Linux语言：同上✧多线程程序线程创建、同步、互斥平台：Windows、Linux语言：VC LINUX-GCC JA V A✧Windows下设备驱动程序设计（块设备、字符设备、网络设备、USB设备）✧Linux下设备驱动程序设计（块设备、字符设备、网络设备、USB设备）✧Linux调度实验与参数调整如改变时间片、优先级等✧Linux操作系统内存管理机制实验✧Linux文件管理实验，并增加一个系统调用✧Linux系统调用过程实验，并增加一个系统调用如跟综一个系统调用算法模拟类✧调度算法的模拟模拟各种调度算法，并进行调度性能分析✧银行家算法模拟✧内存管理算法模拟✧页面置换算法模拟✧模拟分段、分页情况下的地址变换逻辑地址-线性地址-物理地址实验一、进程调度试验[目的要求]用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解．[准备知识]一、基本概念1、进程的概念；2、进程的状态和进程控制块；3、进程调度算法；二、进程调度1、进程的状态2、进程的结构——PCB进程都是由一系列操作(动作)所组成，通过这些操作来完成其任务。
中南大学 操作系统安全实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY操作系统安全实验报告学生姓名专业班级学号学院信息科学与工程学院指导教师宋虹实验时间 2014年12月《操作系统安全》实验一……Windows系统安全设置实验一、实验目的1、了解Windows操作系统的安全性2、熟悉Windows操作系统的安全设置3、熟悉MBSA的使用二、实验要求1、根据实验中的安全设置要求，详细观察并记录设置前后系统的变化，给出分析报告。
2、采用MBSA测试系统的安全性，并分析原因。
3、比较Windows系统的安全设置和Linux系统安全设置的异同。
三、实验内容1、配置本地安全设置，完成以下内容：（1）账户策略：包括密码策略（最小密码长度、密码最长存留期、密码最短存留期、强制密码历史等）和账户锁定策略（锁定阈值、锁定时间、锁定计数等）（2）账户和口令的安全设置：检查和删除不必要的账户（User用户、Duplicate User用户、测试用户、共享用户等）、禁用guest账户、禁止枚举帐号、创建两个管理员帐号、创建陷阱用户（用户名为Administrator、权限设置为最低）、不让系统显示上次登录的用户名。
审核登录事件、审核特权使用等（4）设置IP 安全策略（5）其他设置：公钥策略、软件限制策略等2、Windows系统注册表的配置（1）找到用户安全设置的键值、SAM设置的键值（2）修改注册表：禁止建立空连接、禁止管理共享、关闭139端口、防范SYN攻击、减少syn-ack包的响应时间、预防DoS攻击、防止ICMP重定向报文攻击、不支持IGMP协议、禁止死网关监控技术、修改MAC地址等操作。
禁止建立空连接：“Local_Machine\System\CurrentControlSet\Control\LSA-RestrictAnonymous”的值改成“1”即可。
禁止管理共享：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\LanmanServer\Parameters项对于服务器，添加键值“AutoShareServer”，类型为“REG_DWORD”，值为“0”。
中南大学（C++实践报告）
中南大学（C++实践报告）第一篇：中南大学(C++实践报告)中南大学本科生课程设计(实践)设计报告(程序设计基础)题目MFC课程设计学生学号学生姓名指导教师学院专业班级计算机基础教学实验中心 2015年06月 14日一、引言MFC（Microsoft Foundation Class Library, 微软基础类库）是微软基Windows平台下的C++类库集合。
MFC包含了所有与系统相关的类，其中封装了大多数的API(Application Program Interface)函数，提供了应用程序框架和开发应用程序的工具，如应用程序向导、类向导、可视化资源设计等高效工具，用消息映射处理消息响应，大大简化了Windows应用程序的开发工作，使程序员可以从繁重的编程工作中解脱出来，提高了工作效率。
程序设计实践旨在课堂学习的基础上帮助学生掌握C++应用系统的开发方法和技巧。
在系统学习完《C++程序设计》这门课程后，通过实践对几个小型C++应用程序实例设计与实现过程分析，帮助学生利用C++开发应用系统的一般方法和步骤，掌握MFC的基本知识。
这次实践采用学生上机与老师集体辅导的方式，以完成老师下发的《C++语言课程设计任务书》为要求和目的，运用课堂上学习的C++基础知识，采用Visual C++ MFC编程系统，以全新的角度和感知去认识C++语言在编程方面的优越性。
在实践过程中，基于对话框的MFC应用程序，达到了解基本控件，如静态文本框、命令按钮、编辑框、列表框、组合框等的使用的目的。
还有理解Windows应用程序采用“消息传递、事件驱动”的运行机制。
本次实践的任务主要分为两个部分：使用Visual C++ MFC编程实现以下功能：输入一元二次方程ax2+bx+c=0 的系数a、b、c，计算并输出两个根x1、x2.编写一个能对列表框进行项目添加、修改和删除操作的应用程序。
编写一个程序，绘制-2π~2π之间的sin曲线。
中南大学操作系统实验报告
中南大学操作系统实验报告姓名：学号：班级：进程模拟与主存分配回收一、实验内容1.设计进程管理中数据结构的内容；2.设计一个优先权调度算法，实现进程调度；3.设计至少两个临界资源的同步管理模拟。
4.主存存储器空间的分配和回收二、实验目的a)加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；b)熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法、进程控制机构和同步机构的实现过程。
c)帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收三、实验要求1.最好采用图形界面；2.可随时增加进程；3.规定道数，设置后备队列和阻塞状态。
若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队4.列中调度作业进入。
被阻塞进程入阻塞队列，设置唤醒功能用于将指定阻塞进程唤醒进入就绪队列；5.每次调度完成，显示各进程状态；6.设置至少两个临界资源阻塞队列和公共变量，模拟同步过程；7.设置时间片中断操作；8.自行假设主存空间大小，预设操作系统所占大小并构造未分分区表。
9.采用最先适应算法分配主存空间10.进程完成后，分配主存，并与相邻空闲分区合并。
四、 具体实现将实验一与实验二结合在一起。
所以整合成了一分实验报告。
在这里统一给出自己实现的思想。
1. 流程图 开始就绪队列内存是否够用是否有临界资源可以使用阻塞队列外存队列是否完成释放资源部分进程进入就绪队列结束队列2.关键代码：1. 利用冒泡法实现优先级的排序//优先级的排序public void sort(ArrayList<PCB> arraylist){for(int i=0;i<arraylist.size();i++){for(int j=i+1;j<arraylist.size();j++){if(arraylist.get(i).getPriority()<arraylist.get(j).getPriority()){//根据冒泡法来优先级排序PCB temp = arraylist.get(i);arraylist.set(i, arraylist.get(j));arraylist.set(j, temp);}}}}2.自动从后备队列中往就绪队列中增加进程//若内存中进程少于规定道数，可从后备队列中调度作业进入public void checkPCB(ArrayList<PCB> ready,ArrayList<PCB> pool){ while(ready.size()<4&&pool.size()>0){ready.add(pool.get(0));System.out.println("从后备队列往就绪队列中加入进程");pool.get(0).getAll();pool.remove(0);}}3.内存不够时，移入外存队列public void move(PCB PCB,ArrayList externStore,ArrayList PCBready){if(PCB.isGetStore()==false){externStore.add(PCB);PCBready.remove(PCB);}}五、实验总结1.通过此次实验，对于操作系统的模拟有了更深的理解。
中南大学计算机实践报告.doc
中南大学计算机实践报告中南大学计算机实践报告中南大学本科生课程设计(实践)任务书、设计报告（计算机程序设计基础FORTRAN）题目线性方程组求解问题学生姓名指导教师学院专业班级学生学号刘卫国土木工程学院土建类班计算机基础教学实验中心202*年6月29日一、实践目的通过本课程设计，培养程序设计能力以及综合解决实际问题的能力。
通过自己分析问题、寻求算法、编写、调试程序的过程，掌握FORTRAN程序设计与调试方法，提高灵活运用所学知识解决问题的能力。
二、设计任务线性病态方程组问题：1/21/31/4x10.951/31/41/5x0.6721/41/51/6x30.52（1）求方程的解。
（2）将方程右边向量元素b3改为0.53，再求解，并比较b3的变化和解的相对变化。
（3）计算系数矩阵A的条件数并分析结论。
提示：矩阵A的条件数等于A的范数与A的逆矩阵的范数的乘积，即cond(A)AA1。
这样定义的条件数总是大于1的。
条件数越接近于1，矩cond(A)AA1阵的性能越好，反之，矩阵的性能越差。
矩阵A的条件数Amax{aij}1jni1m，其中，aij系矩阵A的元素。
要求：（1）方程的系数矩阵、常数向量均从文件中读入。
（2）定义求解线性方程组Ax=b的子程序，要求该子程序能求解任意线性方程组。
（3）在主程序中调用子程序，并对求解结果进行对比分析。
（4）绘制常数向量修改前后所求得的方程解的数据分布图。
三系统坏境系统开发环境为CONSOLEAPPLICAT三．系统功能及系统详细设计四系统功能及系统详细设计。
系统功能分析针对题目要求，我设计的系统主要为了解决题目中所提出并要求的问题。
子程序则各尽其用，不仅可以作为整体系统的重要部分，还可以使用于通用问题。
如三角分解法，可以解决线性方程组的求解问题。
求范数和矩阵求逆的子程序，可以解决相应的问题。
再如绘图程序，将问题(2)的结果直观化，更直观明显的表现了病态方程的特点与定义。
操作系统原理实验报告
操作系统原理实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个方便、高效、稳定的运行环境。
本次实验的目的在于通过实际操作和观察，深入理解操作系统的核心原理和关键机制，包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等方面，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+＋。
三、实验内容及步骤（一）进程管理实验1、进程创建与终止编写程序，使用系统调用创建一个新的进程，并在新进程中执行特定的任务，如打印一段文本。
观察新进程的创建过程和资源分配情况。
编写程序，实现父进程等待子进程终止，并获取子进程的退出状态。
2、进程调度编写程序，模拟多个进程的并发执行，设置不同的优先级和时间片。
观察进程的调度顺序和执行时间，分析调度算法的效果。
（二）内存管理实验1、内存分配与释放编写程序，使用动态内存分配函数（如 malloc、new 等）申请一定大小的内存空间，并进行读写操作。
观察内存的分配和释放过程，检查是否存在内存泄漏。
2、内存分页与分段了解操作系统的内存分页和分段机制。
编写程序，模拟内存分页和分段的过程，展示地址转换和页面置换算法的效果。
（三）文件系统管理实验1、文件创建与读写编写程序，创建一个新文件，并向文件中写入一定的数据。
读取文件中的数据，并进行验证。
2、文件目录操作编写程序，实现对文件目录的创建、删除、遍历等操作。
观察文件目录的结构和变化。
（四）设备管理实验1、设备驱动程序了解设备驱动程序的基本概念和工作原理。
编写一个简单的设备驱动程序，实现对特定设备的控制和数据传输。
2、设备中断处理模拟设备中断的产生和处理过程。
编写中断处理程序，处理设备中断事件。
四、实验结果与分析（一）进程管理实验结果与分析1、进程创建与终止成功创建了新进程，并在新进程中打印出指定的文本。
中南大学操作系统实验报告
中南大学操作系统实验报告操作系统实验报告学生姓名王朝晖学号 0906160216 专业班级信息安全 1602 指导教师宋虹学院信息科学与工程学院完成时间 20__ 年 5 月 27 日目录(格式二) 目录一操作系统模拟实验概述 ...................................................... ......................................................... ..........1（一）实验目的 ...................................................... .............................................1（二）实验内容及要求 ...................................................... .................................11.实验要求 ............................................................................................................... .....................1 （三）实验过程及分析 ...................................................... .................................2初步设计 ...................................................... ......................................................... .........................2 详细设计 ...................................................... ......................................................... .........................2 结束语 ...................................................... ......................................................... .............................................6 （附件）程序代码 ...................................................... ......................................................... .........................7 Windows 安全实验 ...................................................... ......................................................... ........................41 使用 Microsoft 基准安全分析器 MBSA 2.3 对系统进行安全评估 ...............41设置 Windows 的安全模式，配置本地安全策略，包括以下内容 ................41Linu_ 安全实验 ...................................................... ......................................................... .............................48 扩展安全实验 ...................................................... ......................................................... ...............................66 1.修改 ssh 默认连接 22 端口和添加防火墙 firewalld 通过端口 ...................................66 2.禁止 root 帐号直接登录 ...................................................... .................................................67 3.安装 DenyHosts 【拦截获取攻击的 IP ，生成黑名单，防止再次攻击】.......................70第 1 页共 40 页一一操作系统模拟实验概述（一）实验目的本项目完成一个小型的操作系统进程调度、内存动态分配的仿真程序。
《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。
驱动程序实验报告
操作系统课程设计报告班级：计科0908姓名：郭豪学号：0909093211老师：宋虹时间：2012年6月30日一、设计目的操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。
本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。
1.了解文件系统及文件系统驱动程序的一般原理。
2.学习开发文件系统驱动程序的开发环境，了解其与DDK（Device Drivers Kit，设备驱动程序开发包）的关系。
3.掌握虚拟磁盘技术，能够编译生成相应的驱动程序并在系统中安装实现。
4.进一步掌握Windows 7/XP系统中驱动程序的一般结构。
二、设计内容设备驱动程序设计, 要求如下：1.设计Windows XP或者Linux操作系统下的设备驱动程序；2.设备类型可以是字符设备、块设备或者网络设备；3.设备可以是虚拟的也可以是实际设备；4.编写测试应用程序，测试对该设备的读写等操作。
三、设计步骤1、Windows驱动程序开发基本原理WDM是“Windows驱动程序模型”的简称，即“Windows Driver Model”。
实际上它是一系列集成在操作系统之中的常规系统服务集，用于简化硬件驱动程序的编写，并保证它们在Windows 98/Me/2000中的二进制兼容，WDM（Windows Driver Model）模型是从WinNT3.51和WinNT4的内核模式设备驱动程序发展而来的。
WDM主要的变化是增加了对即插即用、电源管理、Windows Management Interface(WMI)、设备接口的支持。
WDM模型的主要目标，是实现能够跨平台使用、更安全、更灵活、编制更简单的Windows设备驱动程序。
WDM采用了“基于对象”的技术，建立了一个分层的驱动程序结构。
中南大学linux程序设计环境实验四
实验4 Linux 高级程序设计1、实验目的(1) 了解Linux操作系统下应用程序开发流程(2) 掌握gun工具链的使用(3) 了解Linux高级编程技巧（例如IPC机制、系统调用等）2、实验内容(1) 编写一个简单的C语言程序，编写Makefile文件。
了解编译过程，并用gdb进行调试。
(2) 编写一段程序，适用系统调用fork( )创建两个新的子进程，此程序运行使系统中有三个活动进程存在。
控制让一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示“a”，子进程分别显示字符“b”和字符“c”。
试观察屏幕上的显示结果，并对输出结果进行分析。
在实验报告中写出说明和分析。
(3) 编写一段程序实现父进程创建一个子进程，通过系统调用使子进程和父进程执行不同的任务。
（提示：利用system(), exec系列函数）试思考，怎样实现进程间的同步？(4) 编写一段C程序完成：父进程创建一个子进程，父进程对子进程设置一个报警信号，然后父进程等待子进程的结束，如果此时报警信号先到，就终止子进程。
3、实验要求(1) 写出源程序，并编译运行(2) 详细记录程序调试及运行结果4、实验思路及过程（1）makefile文件：main.c文件：1.c文件：2.c文件：-o写成-c，函数库导入不正确：(2)出现acb的结果：p1=fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a，p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c，最后p1=fork()创建的子进程运行完毕输出b；出现abc的结果：p1=fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a，p1=fork()创建的子进程运行完毕输出b，最后p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c；出现bca的结果：p1=fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，运行完毕输出c，最后父进程运行完毕输出a；出现bac的结果：p1=fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，父进程运行完毕输出a，最后子进程运行完毕输出c；（3）system是用shell来调用程序=fork+exec+waitpid，而exec是直接让你的程序代替原来的程序运行。
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》课程综合性的实验报告
《操作系统》课程综合性的实验报告一、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，为用户和应用程序提供一个良好的运行环境。
本次《操作系统》课程综合性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工作原理和主要功能，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 和Linux（Ubuntu 2004），实验所使用的计算机配置为：Intel Core i7 处理器，16GB 内存，512GB 固态硬盘。
实验所需的软件工具包括：VMware Workstation 虚拟机软件、GCC 编译器、GDB 调试器等。
三、实验内容1、进程管理进程的创建和终止进程的并发执行和同步进程调度算法的实现和比较2、内存管理内存分配和回收算法虚拟内存的实现和管理3、文件系统文件的创建、读写和删除文件目录的操作和管理文件系统的性能优化4、设备管理设备驱动程序的编写和安装设备的分配和回收I/O 控制方式的实现和比较四、实验步骤1、进程管理实验使用 C 语言编写程序，实现进程的创建和终止功能。
通过 fork(）系统调用创建子进程，并在子进程中执行特定的任务，然后使用exit(）系统调用终止子进程。
利用信号量机制实现进程的同步。
创建两个进程，一个进程负责生产数据，另一个进程负责消费数据，通过信号量来控制生产和消费的同步。
实现先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和时间片轮转（RR）三种进程调度算法，并对不同算法的性能进行比较。
通过模拟多个进程的到达时间、服务时间等参数，计算每种算法下的平均周转时间和平均等待时间。
2、内存管理实验实现首次适应（First Fit）、最佳适应（Best Fit）和最坏适应（Worst Fit）三种内存分配算法。
编写程序模拟内存的分配和回收过程，观察不同算法在内存利用率和分配效率方面的表现。
利用分页机制实现虚拟内存。
中南大学系统仿真实验报告
实验一MATLAB中矩阵与多项式的基本运算实验任务1．了解MATLAB命令窗口和程序文件的调用。
2．熟悉如下MATLAB的基本运算：①矩阵的产生、数据的输入、相关元素的显示；②矩阵的加法、乘法、左除、右除；③特殊矩阵：单位矩阵、“1”矩阵、“0”矩阵、对角阵、随机矩阵的产生和运算；④多项式的运算：多项式求根、多项式之间的乘除。
基本命令训练1、>> eye(2)ans =1 00 1>> eye(4)ans =1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 12、>> ones(2)ans =1 1>> ones(4)ans =1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 >> ones(2,2)ans =1 11 1>> ones(2,3)ans =1 1 11 1 1>> ones(4,3)ans =1 1 11 1 11 1 11 1 1 3、>> zeros(2)ans =0 0>> zeros(4)ans =0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 >> zeros(2,2)ans =0 00 0>> zeros(2,3)ans =0 0 00 0 0>> zeros(3,2)ans =0 00 0004、随机阵>> rand(2,3) ans =>> rand(2,3)ans =5、>> diag(5)ans =5>> diag(5,5)ans =0 0 0 0 0 50 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0>> diag(2,3)ans =0 0 0 20 0 0 00 0 0 00 0 0 06、（inv（A）为求A的逆矩阵）>> B=[5 3 1;2 3 8;1 1 1],inv(B) B =5 3 12 3 81 1 1ans =>> A=[2 3;4 4],B=[5 3;3 8],inv(A),inv(B);A\B,A/B,inv(A)*B,B*inv(A)A =2 34 4B =5 33 8ans =ans =ans =ans =ans =7、>> p =[1,-6,-72,-27], roots(p)p =1 -6 -72 -27ans =>> p=[2,3,6],roots(p)p =2 3 6ans =+-8、（A为n*n的方阵）>> A=[0 1 0;-4 4 0;-2 1 2],poly(A),B=sym(A),poly(B)A =0 1 0-4 4 0-2 1 2ans =1 -6 12 -8B =[ 0, 1, 0][ -4, 4, 0][ -2, 1, 2]ans =x^3-6*x^2+12*x-89,、（conv是多项式相乘，deconv是多项式相除）>> u=[1 2 4 6 ],v=[5 0 0 -6 7],conv(u,v)u =1 2 4 6v =5 0 0 -6 7ans =5 10 20 24 -5 -10 -8 42 >> v=[1 2 46 ],u=[5 0 0 -6 7],deconv(u,v)v =1 2 4 6u =5 0 0 -6 7ans =5 -1010、（点乘是数组的运算，没有点的乘是矩阵运算）>> a = [2 5;3 4], b =[3 1;4 7],a.*b,a*ba =2 53 4b =3 14 7ans =6 512 28ans =26 3725 31>> a = [2 3]; b = [4 7];a.*b = [8 21];a*b %错误a*b' = 29;11、（who 可以看到你用过的一些变量，whos是把该变量及所存储的大小等信息都显示出来了）>> whoYour variables are:A B a ans b p u v>> whosName Size Bytes Class AttributesA 2x2 32 doubleB 2x2 32 double a 1x2 16 double ans 1x2 16 double b 1x2 16 double p 1x3 24 double u 1x5 40 double v 1x4 32 double12、>> A=[2 5 3;6 5 4],disp(A),size(A),length(A)A =2 5 36 5 42 5 36 5 4ans =2 3ans =3实验二 MATLAB绘图命令实验任务熟悉MATLAB基本绘图命令，掌握如下绘图方法：1．坐标系的选择、图形的绘制；2．图形注解（题目、标号、说明、分格线）的加入； 3．图形线型、符号、颜色的选取。
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预先设计好内存大小，利用Ｌｉnｕx内核提供的几个重要函数，为自己的虚拟字符设备申请设备号,进行内存分配,进行cdeｖ的注册,重写cdev中的ｆile_opeｒaｔions结构中的wriｔe、read、oｐen、clｏse等方法,以实现自定义的对设备的读写操作。最后，当不用设备时,利用Liｎuｘ的rmmoｄ命令将该字符设备卸载。
当然,也存在这样的字符设备，看起来像个数据区,可以来回读取其中的数据。
（3）设备驱动程序
设备驱动程序就是一组由内核中的相关子例程和数据组成的Ｉ\Ｏ设备软件接口。每当内核意识到要对某个设备进行特殊的操作时，它就调用相应的驱动例程.这就使得控制从用户进程转移到了驱动例程，当驱动例程完成后又被返回至用户进程．
２。解决的主要问题:
（１）各个相关函数的重写
(２）虚拟字符设备的挂载
（３)虚拟字符inux系统设备概述
Lｉnux核心与设备驱动之间有一个以标准方式进行互操作的接口。每一类设备（字符设备、块设备以及网络设备）都提供了通用接口,以便在需要时为内核提供服务。这种通用接口使得内核可以以相同的方式来对待不同的设备以及设备驱动.
２．原理
系统调用是操作系统内核、应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核、机器硬件之间的接口。设备为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样从应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能：
（1）对设备初始化和释放
（2）把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据
中南大学
操作系统课程设计
实验报告
选题:设备驱动程序设计
一、概述
１。任务:设备驱动程序设计, 要求如下:
(1)设计Winｄowｓ ＸP或者Ｌｉnux操作系统下的设备驱动程序；
(2)设备类型可以是字符设备、块设备或者网络设备;
(3)设备可以是虚拟的也可以是实际设备;
(4)编写测试应用程序，测试对该设备的读写等操作。
（4）模块化
Liｎux中的可加载模块（mｏdule）是Lｉnuｘ内核支持的动态可加载模块,他们是核心的一部分(通常是设备驱动程序)，单是并没编译到核心里面去。Moｄuｌe可以单独编译成为目标代码，module是个目标文件。它可以根据需要在系统启动后动态地加载到系统核心之中.当module不再被需要时，可以动态地卸载出系统核心。在Linuｘ中大多数设备驱动程序或文件系统都是作为ｍｏdule的．超级用户可以通过ｉnｓｍod和ｒmmod命令显示地将module载入核心或者卸载。
针对不同的设备驱动程序分为3类：字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动。
（2）字符设备
可以像文件一样访问字符设备,字符设备驱动程序负责实现这些行为.这样的驱程序通常实现ｏpeｎ、close、read和write系统调用。
通过文件系统节点可以访问字符设备,例如/dev/tｔy1和/dｅv／ｌp1。
在字符设备和普通文件系统间的唯一区别是：普通文件允许在其上来回读写,而大多数字符设备仅仅是数据通道，只能顺序读写.
四。详细设计
字符设备结构
ｓtructｇloｂaｌmｅｍ_dｅv
{
ﻩstrucｔcdevcｄev;/*cdev结构体*/
ﻩunsignｅdｉnｔcount；
}
１。模块加载
(1）在glｏbalmem＿init(ｖoｉd）中先申请设备号、后分配内存，最后进行cdeｖ的注册。这三个步骤Linｕx内核都有提供相应的基本函数以来完成，直接调用即可.
（3）读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据
（4）检测和处理设备出现的错误
另外,为了让驱动程序能够正常的工作，操作系统内核为驱动程序提供一系列的支持,这些支持包括许多方面。例如，驱动程序需要向内核申请使用系统内存,驱动程序需要向内核申请使用系统硬件资源,驱动程序需要向内核注册自己。
下面是内核提供的可供驱动程序使用的几个重要的函数.
（1）内存分配函数kmalloc
（2）I/O端口相关函数ｒeqｕｅｓt_rｅgion、release_rｅgion、chｅcｋ_ｒeｇiｏｎ等
（3）内核打印函数priｎｔｋ
此外操作系统将每个外部设备当做文件来处理,内核通过file＿oｐeraｔions结构来访问ｄｒｉveｒ的功能。Filｅ_opｅratiｏnｓ的定义在文件〈linux/ｆｓ.ｈ〉中。
每个字符设备都有一个ｆile_oｐｅraｔｉons结构.这个结构指向一组操作函数(open、rｅad．..）。每个函数的定义由ｄrivｅr提供。当然,有些标准操作某些设备并不支持,这时，ｆile_opｅraｔioｎｓ结构中对应的表项为NULL。随着Lｉnux内核的不断升级，file_operａtｉoｎs结构也不断变大。在最新的版本中，函数原型也发生了一些变化.当然,新版本总会向下兼容。
这个结构每一个成员的名字都对应着一个系统调用。用户进程利用系统调用在对设备文件进行诸如read/writｅ操作,系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序,然后读取这个数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给该函数.这是Linux的设备驱动程序工作的基本原理。既然是这样,则编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数,并填写filｅ_opｅrations的各个域。
设备驱动程序只是处理硬件，将如何使用硬件的问题留给应用程序。可以从不同的角度来看待设备驱动程序：它是位于应用层和实际设备之间的软件。设备驱动程序在Linux内核中扮演着特殊的角色，它们是一个个独立的“黑盒子”，使某个特定的硬件响应一个定义良好的内部编程接口,同时完全隐藏了设备的工作细节.用户操作通过一组标准化的调用完成，而这些调用是和特定的驱动程序无关的。将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特定的操作上，则是设备驱动程序的任务。
(２）cdev的注册通过globaｌmeｍ＿setup_ｃdev函数完成，在其中把我们自定义的file＿operａtiｏns结构连接到ｃdev中的fｉｌe_ｏperaｔions中
(3）将自定义的模块初始化注册方法放到moｄule_ｉｎit()中