操作系统实验报告

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1、实 验 报 告实验课程： 计算机操作系统 学生姓名： 学 号： 专业班级： 2010年 11月 3日目 录一、 实验一 02-06二、 实验二 07-17三、 实验三 18-24四、 实验四 25-28五、 实验五 29-37南昌大学实验报告 -（1）操作系统安装及其接口环境学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 一、实验目的熟悉Windows/Linux操作系统的安装过程与安装方法，并掌握该操作系统所提供的用户接口环境，并为后续实验做好编程环境准备。二、实验内容1、熟悉Windows/Linux操作系统的安装过程与安装方法，并掌握该操作系

2、统所提供的用户接口环境，通过系统提供的用户管理程序、查看系统中的用户情况、进程、线程、内存使用情况等，学会使用它进行监视进程的状况、系统资源的使用情况及用户情况。并为后续实验做好编程环境准备。2、用C语言编写一小段程序，使其可以通过某个系统调用来获得OS提供的某种服务。三、实验要求1 了解所安装的操作系统对软硬件资源的具体要求；2 机器最低硬件配置要求；3 操作系统所提供的用户接口环境的熟悉；4 了解主要BIOS CMOS参数的含义及其设置方法；5 掌握程序编写中系统调用的方法。四、主要实验步骤1window xp操作系统的安装与安装方法（1）打开的光盘中找到所需文件的正确路径，这时会打开“欢

3、迎使用Microsoft Windows XP”窗口，如图1所示。图1 “欢迎使用Microsoft Windows XP”窗口（2）在这个窗口的“您希望做什么？”选项组中，选择“安装可选的Windows组件”选项，对系统组件进行自定义安装。（3）选择“安装Microsoft Windows XP”选项，可以打开中文版Windows XP的安装界面，如图2所示。图2 “欢迎使用Windows安装程序”对话框在界面左侧显示安装的进程以及安装总共所需要的时间，在右侧的“欢迎使用Windows安装程序”对话框中，可以选择执行哪一类型的安装，在“安装类型”下拉列表框有“升级安装”和“全新安装”两种选项

4、，在此提醒用户“升级安装”会保留已安装的程序、数据文件和现有的计算机设置，而“全新安装”将替换原有的Windows或在不同的硬盘或磁盘分区上安装Windows，它会造成硬盘上所有数据的丢失。在这里选择“升级安装”，单击“下一步”按钮继续。（4）在接下来的对话框中要求阅读许可协议，当看完此协议后，可以选择“我接受这个协议”单选项，只有接受此协议，才能继续进行安装，如图3所示。图3 “许可协议”对话框（5）在“许可协议”对话框中进行选择后，单击“下一步”按钮打开“您的产品密钥”对话框，要求用户输入所安装的Windows产品的密钥。在输入时用户要确保所输内容正确无误，否则安装过程不能继续，如图4所示

5、。图4 “您的产品密钥”对话框（6）在“产品密钥”文本框中输入正确的内容后，单击“下一步”按钮可以打开“获得更新的安装程序文件”对话框，选择“否，跳过这一步继续安装Windows”单选项，然后单击“下一步”按钮继续安装过程，如图5所示。图5 “获得更新的安装程序文件”对话框（7）这时已经进入“准备安装”阶段，系统会开始复制安装所需要的文件，在“正在复制安装文件”中显示了文件复制的进度，在界面的右侧将出现中文版Windows XP的新增功能的介绍，如果用户在此时要退出安装，可以在键盘上按下Esc键，即可取消安装程序，如图6所示。图6 复制安装文件（8）当复制完安装文件后，系统将自动重新启动计算机

6、，进入“安装Windows”阶段，在整个安装过程中，这一阶段是耗时最长的，它将复制和配置各种文件，由于要确保所加载的各种设备的驱动程序生效，在此过程中会陆续自动重新启动计算机，而后继续运行安装程序，用户可不必对其进行操作。（9）当完成安装后，系统会自动登录，这时会要求用户输入用户名称，并且提供了多个用户名可选项，用户可以在此设置多个用户，系统将会为每个用户建立用户帐户，这样各个用户都可以拥有个性化的使用空间，而相互之间不会影响。（10）当用户根据提示输入一些个人信息后，就可以登录到计算机系统了，在进行登录时的欢迎界面上会出现所有的用户帐户，单击所要使用的用户名称前的图标，就可以进入中文版Win

7、dows XP的界面了，2查看系统中的用户情况、进程、线程、内存使用情况 点击键盘上的“Ctrl”+“Alt”+“Del”键，点击启动任务管理器，如图：在这里可以查看现在运行的应用程序、进程、性能、联网、用户，通过下方可以看到进程数、CPU使用率以及物理内存使用率。 3 .BIOS CMOS参数的含义及其设置方法：全名为Basic Input/Output System即基本输入输出系统，是计算机中最基础但又最重要的程序，它为计算机提供最原史最直接的硬件控制 ：它是计算机主板上的一块可反复读写的芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和某些参数设置的结果 AWARD BIOS设置：进入方法：一般是

8、在启动时按del键进入 各作键的作用： ：向右移一项 ：向左移一项 ：向上移一项 ：向下移一项 Enter:选定此项 Esc:跳到退出菜单或跳到上级菜单 +或PageUP：增加数值或改变选项 -或PageDown：减少数值或改变选项 F1：帮助 F5：恢复上次CMOS设置 F6：加载默认值（从故障保护默认值表加载） F7：加载优化默认值 F10：保存设置并退也4. 用C语言编写一小段程序，使其可以通过某个系统调用来获得OS提供的某种服务源程序：#include #include int main(int argc, char *argv) system(diskpart); system(li

9、st disk); system(select disk 0); system(convert dynamic); return 0;五、实验数据及处理结果用C语言编写一小段程序，使其可以通过某个系统调用来获得OS提供的某种服务截图：六、实验体会或对改进实验的建议感觉自己不懂得知识还是挺多的，要加强自学，自己网上，书本上学习跟多的知识。七、参考资料 计算机操作系统修订版 汤子瀛主编 西安电子科技大学出版社 现代计算机操作系统习题解析及实验指导南昌大学实验报告 -（2）编程模拟进程间的同步和互斥学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 一、实验

10、目的通过实验加强对进程同步和互斥的理解，并掌握进程（线程）的创建和调用方法。学会使用信号量解决资源共享问题。学生可以自己选择在Windows或Linux系统下编写。二、实验内容1以下为Linux系统下参考程序，请编译、运行并观察程序的输出，并分析实验结果，写出实验报告。#include#include#include#include#include#include#include#define NUM_PROCS 5#define SEM_ID 250#define FILE_NAME /tmp/sem_aaa#define DELAY 4000000void update_file(int

11、sem_set_id, char *file_path, int number)struct sembuf sem_op;FILE *file;/等待信号量的数值变为非负数，此处设为负值，相当于对信号量进行P操作sem_op.sem_num=0;sem_op.sem_op=-1;sem_op.sem_flg=0;semop(sem_set_id,&sem_op,1);/写文件，写入的数值是当前进程的进程号file=fopen(file_path,w);if(file)/临界区fprintf(file,%dn,number);printf(%dn,number);fclose(file);/发送

12、信号，把信号量的数值加1，此处相当于对信号量进行V操作sem_op.sem_num=0;sem_op.sem_op=1;sem_op.sem_flg=0;semop(sem_set_id,&sem_op,1);/子进程写文件void do_child_loop(int sem_set_id,char *file_name)pid_t pid=getpid();int i,j;for(i=0;i3;i+)update_file(sem_set_id,file_name,pid);for(j=0;j4000000;j+);int main(int argc,char *argv)int sem_s

13、et_id; /信号量集的IDunion semun sem_val; /信号量的数值，用于semctl()int child_pid;int i;int rc;/ 建立信号量集，ID是250，其中只有一个信号量sem_set_id=semget(SEM_ID,1,IPC_CREAT|0600);if(sem_set_id=-1)perror(main: semget);exit(1);/把第一个信号量的数值设置为1sem_val.val=1;rc=semctl(sem_set_id,0,SETVAL,sem_val);if(rc=-1)perror(main:semctl);exit(1);

14、/建立一些子进程，使它们可以同时以竞争的方式访问信号量for(i=0;iNUM_PROCS;i+)child_pid=fork();switch(child_pid)case -1: perror(fork);case 0: /子进程do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);exit(0);default: /父进程接着运行break;/等待子进程结束for(i=0;iNUM_PROCS;i+)int child_status;wait(&child_status);printf(main:were donen);fflush(stdout);return 0;2

15、模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者消费者问题。模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者消费者问题。提示：(1) PV操作同步机构，由P操作原语和V操作原语组成，它们的定义如下：P操作原语P(s)：将信号量s减去1，若结果小于0，则执行原语的进程被置成等待信号量s的状态。V操作原语V(s)：将信号量s加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量s的进程。这两条原语是如下的两个过程：procedure p (var s: semaphore);begin s:=s-1;if s0 then W(s)end pprocedure v (var s: semaphore);begin s:

16、 =s+1;if sPC结束保护现场，PC=当前进程PCB的断点有就绪进程？否是图4-5处理器调度程序流程P(s)GOTO空操作PutGETproduceconsumeV(s)开始j:=PC按j转向各模拟指令对应的过程现行进程为生产者？否是j:=SAij:=PAiPC:=i+1置现行进程为就绪态返回生产者运行结束？置生产者进程为完成态是否图 4-6 模拟处理器指令执行开始SS+1将调用V(s)过程的进程置为就绪找一个等待s信号量的进程置为就绪态S0返回否是开始SS-1将调用P(s)过程的进程置为就绪将调用P(s)过程的进程置为等待信号量s的状态S0返回否是（1）模拟P（S） （2）模拟V（S）

17、图 4-7 模拟PV操作的执行三、实验要求1、 linux操作系统2、 Windows操作系统四、主要实验步骤linux操作系统下的操作步骤： gedit semaphore.c (编辑程序)gcc o semaphore semaphore.c （编译、链接程序）./semaphore（执行程序）五、实验数据及处理结果1.进程间同步和互斥源程序:#include #define size 5int empty,full,in,out,asize=0,i,m=1;void produce()int j;if(empty0) empty-; ain=1; printf(生产一件产品,1为继续生产

18、，2为消费n);in=(in+1)%size; scanf(%d,&j); switch(j) case 1: i=j;break; case 2: i=j;break; default: printf(结束操作);m=0; full+; else printf(缓存池已满无法执行生产操作n); scanf(%d,&j); if(j=2) i=j; void consume()int j;if(full0) full-;aout=0;printf(取出一产品,1为继续生产，2为消费n); out=(out+1)%size; scanf(%d,&j); switch(j) case 1: i=j

19、;break; case 2: i=j;break; default: printf(结束操作); m=0; empty+; else printf(缓存池已空无法执行消费操作n); scanf(%d,&j); if(j=1) i=j; void main() empty=size; full=0;in=out=0; printf(请输入你想要执行的操作 1为生产，2为消费,其他数字为结束操作n);scanf(%d,&i);while(m)switch(i)case 1: produce();break;case 2: consume();break;default:printf(结束操作);

20、m=0; 五、实验数据及处理结果程序运行结果：六、实验体会或对改进实验的建议只有在熟悉相关知识才能有效地用C语言写出相关程序，要熟悉课本上关于成产者消费者问题的相关知识。七、参考资料计算机操作系统修订版 汤子瀛主编 西安电子科技大学出版社 现代计算机操作系统习题解析及实验指导南昌大学实验报告 -（3）编程实现银行家安全算法学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 一、实验目的通过实验加强对银行家安全算法的理解和掌握。二、实验内容熟悉避免死锁发生的方法，死锁与安全序列的关系，编程实现银行家算法，要求输出进程的安全序列。三、实验要求1、需写出设计

21、说明；2、设计实现代码及说明3、运行结果；四、主要实验步骤#include #include #define FALSE 0 #define TRUE 1 #define W 10 /最大进程数W=10#define R 20 /最大资源总数R=20int M ; int N ; int ALL_RESOURCEW; int AVAILABLER; /可利用资源向量int MAXWR; /最大需求矩阵int ALLOCATIONWR; /分配矩阵int NEEDWR; /需求矩阵int RequestR; /进程请求向量 void inputdata(); /数据输入 void showdat

22、a(); /数据显示 void changdata(int k);/进程请求资源数据改变void restoredata(int k); /数据恢复int chksec(int s); /系统安全性的检测int chkmax(int s); /检测最大需求 void bank(); /检测分配的资源是否合理 void main() int i,j; inputdata(); for(i=0;i=M) cout错误提示：经安全性检查发现，系统的初始状态不安全！nendl; else cout提示：经安全性检查发现，系统的初始状态安全！endl; bank(); void inputdata()i

23、nt i=0,j=0,p; cout请输入总进程数:M; if (MW) coutendl总进程数超过了程序允许的最大进程数，请重新输入:W); coutendl; cout请输入资源的种类数:N; if (NR)coutendl资源的种类数超过了程序允许的最大资源种类数，请重新输入:R); coutendl; cout请依次输入各类资源的总数量，即设置向量all_resource:endl; for(i=0;iALL_RESOURCEi; coutendl; cout请依次输入各进程所需要的最大资源数量，即设置矩阵max:endl; for (i=0;iM;i+) for (j=0;jMAX

24、ij; if (MAXijALL_RESOURCEj) coutendl该最大资源数量超过了声明的该资源总数,请重新输入:ALL_RESOURCEj); coutendl; cout请依次输入各进程已经占据的各类资源数量，即设置矩阵allocation:endl; for (i=0;iM;i+) for (j=0;jALLOCATIONij; if (ALLOCATIONijMAXij)coutendl已占有的资源数量超过了声明的最大资源数量,请重新输入:MAXij); coutendl; for (i=0;iM;i+) for(j=0;jN;j+) NEEDij=MAXij-ALLOCATI

25、ONij; for (j=0;jN;j+) p=ALL_RESOURCEj; for (i=0;iM;i+) p=p-ALLOCATIONij; AVAILABLEj=p; if(AVAILABLEj0) AVAILABLEj=0; void showdata() int i,j; cout各种资源的总数量，即向量all_resource为:endl; cout ; for (j=0;jN;j+) cout 资源j: ALL_RESOURCEj; coutendlendl; cout当前系统中各类资源的可用数量，即向量available为:endl; cout ; for (j=0;jN;j+

26、) cout 资源j: AVAILABLEj; coutendlendl; cout各进程还需要的资源数量，即矩阵need为:endlendl; for (i=0;iM;i+) cout进程Pi: ; for (j=0;jN;j+) coutNEEDij ; coutendl; coutendl; cout各进程已经得到的资源量，即矩阵allocation为: endlendl; for (i=0;iM;i+) cout进程Pi: ; for (j=0;jN;j+) coutALLOCATIONij ; coutendl; coutendl; void changdata(int k) int

27、 j; for (j=0;jN;j+) AVAILABLEj=AVAILABLEj-Requestj; ALLOCATIONkj=ALLOCATIONkj+Requestj; NEEDkj=NEEDkj-Requestj;void restoredata(int k) int j; for (j=0;jN;j+) AVAILABLEj=AVAILABLEj+Requestj; ALLOCATIONkj=ALLOCATIONkj-Requestj; NEEDkj=NEEDkj+Requestj;int chksec(int s) int WORK,FINISHW; int i,j,k=0; fo

28、r(i=0;iM;i+)FINISHi=FALSE; for(j=0;jN;j+) WORK=AVAILABLEj; i=s; doif(FINISHi=FALSE&NEEDij=WORK)WORK=WORK+ALLOCATIONij; FINISHi=TRUE; i=0; else i+; while(iM); for(i=0;iM;i+) if(FINISHi=FALSE) return 1; return 0; int chkmax(int s) int j,flag=0;for(j=0;jN;j+) if (MAXsj=ALLOCATIONsj) flag=1;AVAILABLEj=A

29、VAILABLEj+MAXsj;MAXsj=0;return flag;c int i=0,j=0; char flag=Y; while(flag=Y|flag=y) i=-1; while(i=M) cout请输入需申请资源的进程号（从P0到PM-1，否则重新输入!）:; couti; if(i=M) cout输入的进程号不存在，重新输入!endl; cout请输入进程Pi申请的资源数:endl; for (j=0;jN;j+) cout 资源jRequestj; if(RequestjNEEDij) cout进程Pi申请的资源数大于进程Pi还需要j类资源的资源量!; cout申请不合理，

30、出错!请重新选择!endlAVAILABLEj) cout进程Pi申请的资源数大于系统可用j类资源的资源量!; cout申请不合理，出错!请重新选择!endlendl; flag=N; break; if(flag=Y|flag=y) changdata(i); if(chksec(i) coutendl; cout该分配会导致系统不安全! 本次资源申请不成功，不予分配!endl; coutendl; restoredata(i); else coutendl; cout经安全性检查，系统安全，本次分配成功，且资源分配状况如下所示：endl; coutendl;showdata(); if(c

31、hkmax(i)cout在资源分配成功之后，由于该进程所需的某些资源的最大需求量已经满足，endl;cout因此在进程结束后系统将回收这些资源！endl; cout在资源收回之后，各进程的资源需求和分配情况如下所示：endl;showdata(); coutendl; coutflag; 五、实验数据及处理结果六、实验体会或对改进实验的建议感觉上不是很难，但做起来有点棘手。七、参考资料计算机操作系统修订版 汤子瀛主编 西安电子科技大学出版社 现代计算机操作系统习题解析及实验指导南昌大学实验报告 -（4）进程调度算法的实现学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验

32、日期： 实验成绩： 一、实验目的通过实验加强对进程调度算法的理解和掌握。二、实验内容编写程序实现进程调度算法，具体可以编写程序实现先来先服务算法或优先度高者调度算法。三、实验要求1、需写出设计说明；2、设计实现代码及说明3、运行结果；四、主要实验步骤#include struct fcfs char name10; float arrivetime; float servicetime; float starttime; float finishtime; float zztime; float dqzztime; ; fcfs a100; void input(fcfs *p,int N)

33、int i; printf(intput the processs name & arrivetime & servicetime:nfor exmple: a 0 100n); for(i=0;i=N-1;i+) printf(input the %dth processs information:n,i+1); scanf(%s%f%f,&pi.name,&pi.arrivetime,&pi.servicetime); void Print(fcfs *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime

34、,float zztime,float dqzztime,int N) int k; printf(run order:); printf(%s,p0.name); for(k=1;k%s,pk.name); printf(nthe processs information:n); printf(nnametarrivetservicetstarttfinishtzztdqzzn); for(k=0;k=N-1;k+) printf(%st%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ft%-.2ftn,pk.name,pk.arrivetime,pk.servicetime,pk.

35、starttime,pk.finishtime,pk.zztime,pk.dqzztime); /pai xu void sort(fcfs *p,int N) for(int i=0;i=N-1;i+) for(int j=0;j=i;j+) if(pi.arrivetimepj.arrivetime) fcfs temp; temp=pi; pi=pj; pj=temp; /yun xing jieduan void deal(fcfs *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float

36、 &zztime,float &dqzztime,int N) int k; for(k=0;k=N-1;k+) if(k=0) pk.starttime=pk.arrivetime; pk.finishtime=pk.arrivetime+pk.servicetime; else pk.starttime=pk-1.finishtime; pk.finishtime=pk-1.finishtime+pk.servicetime; for(k=0;k=N-1;k+) pk.zztime=pk.finishtime-pk.arrivetime; pk.dqzztime=pk.zztime/pk.

37、servicetime; void FCFS(fcfs *p,int N) float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0; sort(p,N); deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N); Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N); void main() int N; printf(-先来

38、先服务调度算法-n); printf(input the processs number:n); scanf(%d,&N); input(a,N); FCFS(a,N); 五、实验数据及处理结果六、实验体会或对改进实验的建议对课本知识了解后发现不算难。七、参考资料计算机操作系统修订版 汤子瀛主编 西安电子科技大学出版社 现代计算机操作系统习题解析及实验指导南昌大学实验报告 -（5）存储管理的模拟实现学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 一、实验目的存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的页面置换算法。二、实验内容1过随机数产生一个指令序列，共320条指令。其地址按下述原则生成：50%的指令是顺序执行的；25%的指令是均匀分布在前地址部分；25%的指令是均匀分布