操作系统手册.docx
《操作系统手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统手册.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
操作系统手册
许昌学院
《操作系统》实验指导手册
学号：
姓名：
班级：
成绩：
2013年06月
实验一Linux操作系统的安装
实验时间：
实验地点：
成绩：
【实验目的】
1.熟悉Linux系统的基本概念，比如Linux发行版、宏内核、微内核等。
2.掌握Linux系统的安装方法，特别是如何在虚拟机上安装、配置该操作系统。
3.了解在多操作系统环境下如何本地安装（光盘安装）Linux系统。
4.熟悉Linux系统的文件系统结构。
【实验内容】
1.安装并配置vmware虚拟机，制定运行环境，特别要启动NAT和USB支持。
2.在vmware上安装RedHatLinux9.0，指定最大空间为20G以上（具体视硬盘剩余空间而定）。
当对虚拟磁盘空间分区时，需至少指定10G给“/”（主目录），分区格式为ext3，还需指定与内存容量相同的swap（交换）区。
3.安装完RedHatLinux9.0系统后，需配置硬件（如网卡、显卡等）和软件（如编程开发软件等）。
【实验步骤和结果】
1、启动VMware，点击图中的CreateaNewVirtualMachine图标，会弹出一个对话框，在对话框中勾选Typical点击Next：
2、在弹出如下对话框中勾选最后一项，点击Next，在新弹出的对话框中选择linux，点击Next。
3、在下图对话框中输入虚拟机的名字XX，修改适当的存储位置，然后点击Next即可。
4、弹出如下对话框，并按下图所示为虚拟机分配磁盘空间，单独存储，然后点击Next，在新出现的对话框中点击finish即可。
5、如下选择安装路径
6、在出现下图所示的界面中，单击skip键。
8、之后，会弹出如下界面，
9、单击是之后安装成功。
【实验总结和体会】
通过本实验，我熟悉了Linux系统的基本概念，比如Linux发行版、宏内核、微内核等。
掌握了Linux系统的安装方法，特别是如何在虚拟机上安装、配置该操作系统。
了解了在多操作系统环境下如何本地安装（光盘安装）Linux系统。
熟悉了Linux系统的文件系统结构。
实验二Linux操作系统的使用与管理
实验时间：
实验地点：
成绩：
【实验目的】
1.熟悉Linux系统终端工作方式的使用，掌握常用的Linux命令。
2.熟悉Linux窗口工作方式的使用，掌握GNOME桌面环境的基本操作，
3.学会使用OpenOffice.Org中的套件来完成文档和图片的处理。
4.了解Linux网络管理的知识，掌握在Linux环境下配置Web服务器和ftp服务的方法。
【实验内容】
1.熟悉开机后登录Linux系统和退出系统的过程；
2.熟悉Linux字符界面—虚拟终端窗口和shell以及图形界面—X-Window（如gnome或KDE）；练习并掌握常用的Linux操作命令，如ls、cat、ps、df、find、grep、cd、more、cp、rm、kill、at、vi、cc、man、help、control+d/c、等；熟悉常用shell的提示符；熟悉字符窗口与图形界面之间的切换。
3.学习使用Linux的在线求助系统，如man和help命令等。
4.启动OpenOffice.org应用软件，利用其中的套件制作一个图文并茂的个人简历，并保存为不同的格式，掌握OpenOffice.Org相关套件的功能及用法。
5.在Linux系统中配置好网络以及防火墙，安装WEB和FTP服务器软件，并进行测试，体会Linux的网络管理功能。
【实验步骤和结果】
1、登录Linux系统和退出系统的过程。
开机后登录Linux系统后，输入root后，接着输入password（登录密码），进入Linux界面后，可以打开终端，进行查询和编程。
退出系统操作可在界面中操作与windxp环境下相似，或在终端输入命令shutdown系列命令：
-f：
重启系统时不执行fsck。
-F：
重启时执行fsck。
-h：
将系统关闭，在某种程度上功能与halt命令相当。
-k：
只是送出信息给所有用户，但不会真正关机。
-n:
不调用init程序关机，而是由shutdown自己进行（一般关机程序是由shutdown调用init来实现关机动作的），使用此参数将加快关机速度，但是不建议用户使用此种关机方式。
-r：
shutdown之后重新启动系统。
-c：
取消一个shutdown命令。
例如，当执行一个“shutdown-h15:
30”的命令时，只要按“Ctrl+C”组合键就可以中断关机的命令；而执行如“shutdown-h15:
30&”的命令时，就将shutdown转到后台运行了，此时就需要用“shutdown-c”将前一个shutdown命令取消。
-t<秒数>:
送出警告信息和关机信号之间要延迟多少秒。
[时间]：
设置多久后执行shutdown命令。
时间参数有hh:
mm或+m两种模式。
hh:
mm格式表示在几点几分执行shutdown命令。
例如“shutdown16:
50”表示将在16:
50执行shutdown，+m表示m分钟后执行shutdown。
比较特别的用法是以now表示立即执行shutdown。
值得注意的是这部分参数不能省略。
2、以下为Linux下常用操作命令。
（1）Ls命令打印出当前目录下的清单（如根目录root下），Ls-a不隐藏任何以.字符开始的项目，Ls-l使用较长格式列出信息，Ls–la：
Ls–a与Ls–l的功能和：
（2）cd命令切换目录：
（3）Cat显示文本文件的内容，more显示文件内容：
（4）Vi编辑器，可编写C语言程序：
（5）mkdir建立目录rmdir删除目录：
（6）touch建立文件，rm删除文件，rm-rf删除文件或目录的所有内容，mv移动文件/更改文件名，cp复制一个文件到另一个文件下：
（7）grep在文本中查询含有某些字符的字符串：
（8）find查找文件及目录：
（9）Cc显示当前编辑器错误的输出信息：
（10）>重定向命令（覆盖写）
（11）Help的用法：
3、启动OpenOffice.org应用软件，利用其中的套件制作一个图文并茂的个人简历,如下图所示：
4、配置服务器
（1）执行命令：
serviceiptablesstop关闭linux虚拟机中的防火墙。
主机的防火墙也需要关闭。
（2）配置网络：
首先，VM->Settings->NetworkAdaptor,选择Bridged。
如下图所示：
然后，Edit->VirtualNetworkEditor,如下图
（2）所示。
需要添加VMnet0、VMnet1、VMnet8且按其默认设置。
将VMnet1、VMnet8的“UselocalDHCPservicetodistributeaddresstoVMs”前的复选框勾去掉。
再然后，如下图所示，系统设置->网络，出现下图2，选择“编辑”如下图3所示，ip与物理主机的ip在一个网段，且子网掩码、默认网关相同。
保存设置，并点击图2中的“激活（A）”，这些工作完成后，执行命令servicenetworkstart，开启网络功能。
最后执行ping命令测试网络的连通性。
【实验总结和体会】
5.通过本实验，我熟悉了Linux系统终端工作方式的使用，掌握常用的Linux命令。
熟悉了Linux窗口工作方式的使用，掌握GNOME桌面环境的基本操作，学会了使用OpenOffice.Org中的套件来完成文档和图片的处理。
了解Linux网络管理的知识，掌握了在Linux环境下配置Web服务器和ftp服务的方法。
实验三Linux进程管理
实验时间：
实验地点：
成绩：
【实验目的】
1.掌握GCC编译器的用法，学会利用GCC编辑器来编辑C语言程序，学会利用GDB调试器来调试C语言程序。
2.掌握在Linux环境下观察进程运行情况和CPU工作情况的命令
3.了解fork（）系统调用，掌握利用fork（）创建进程的方法
4.了解Linux系统其他与进程相关的系统调用，如exec、wait和exit等。
5.了解Linux常用的进程通信机制。
【实验内容】
1.利用Linux下的进程管理命令ps观察进程的运行信息。
2.编写一C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork（）创建两个子进程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“Iamfather”，儿子进程执行时屏幕显示“Iamson”，女儿进程执行时屏幕显示“Iamdaughter”。
3.编写程序模拟实现生产者和消费者问题。
【实验步骤和结果】
1、利用进程管理命令ps观察进程的运行信息。
2、编写一C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork（）创建两个子进程，使父、子三进程并发执行。
可通过桌面方式和命令方式打开编辑器，桌面方式为：
菜单->附件->文本编辑器。
命令方式如下，gedit文件名，编辑界面如下图。
结果显示为：
3、编写程序模拟实现生产者和消费者问题.
程序代码如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineFIFO"myfifo"
#defineN5
intlock_var;
time_tend_time;
charbuffer[100];
sem_tmutex,full,empty;
intfd;
voidproductor（void*arg）;
voidconsumer（void*arg）;
intmain（）
{
pthread_tid1,id2;
pthread_tmon_th_id;
intret;
end_time=time（NULL）+30;
//创建有名管道
if（mkfifo（FIFO,0777）<0&&（errno!
=EEXIST））
printf（"cannotcreatefifoserver\n"）;
memset（buffer,0,sizeof（buffer））;//内存初始化
//打开管道
fd=open（FIFO,O_RDWR|O_NONBLOCK,0）;
if（fd==-1）
{
perror（"Open"）;
exit
（1）;
}
//初始化信号量
ret=sem_init（&mutex,0,1）;
ret=sem_init（&empty,0,N）;
ret=sem_init（&full,0,0）;
if（ret!
=0）
{
perror（"sem_init"）;
}
//创建线程
ret=pthread_create（&id1,NULL,（void*）productor,NULL）;
if（ret!
=0）
{
perror（"pthreadcreateid1!
"）;
}
ret=pthread_create（&id2,NULL,（void*）consumer,NULL）;
if（ret!
=0）
{
perror（"pthreadcreateid2!
"）;
}
pthread_join（id1,NULL）;
pthread_join（id2,NULL）;
return0;
}
//生产者线程
voidproductor（void*arg）
{
intI,nwrite;
while（time（NULL）{
sem_wait（&empty）;
sem_wait（&mutex）;
//生产者写入数据
if（（nwrite=write（fd,"hello",5））==-1）
{
if（errno==EAGAIN）
printf（"TheFIFOhasnotbeenreadyet,pleasetrylater\n"）;
}
else
printf（"writehellototheFIFO\n"）;
sem_post（&full）;
sem_post（&mutex）;
sleep
（1）;
}
}
//消费者线程
voidconsumer（void*arg）
{
intnolock=0;
intret,nread;
while（time（NULL）{
//P操作信号量
sem_wait（&full）;
sem_wait（&mutex）;
memset（buffer,0,sizeof（buffer））;
if（（nread=read（fd,buffer,100））==-1）
{
if（errno==EAGAIN）
printf（"Nodatayet!
\n"）;
}
else
{
printf（"read%sfromFIFO.\n",buffer）;
}
//V操作信号量
//sem_post（&full）;
sem_post（&empty）;
sem_post（&mutex）;
sleep
（1）;
}
}
结果截图为：
【实验总结和体会】
掌握了GCC编译器的用法，学会利用GCC编辑器来编辑C语言程序，学会利用GDB调试器来调试C语言程序。
掌握了在Linux环境下观察进程运行情况和CPU工作情况的命令了解fork（）系统调用，掌握了利用fork（）创建进程的方法了解Linux系统其他与进程相关的系统调用，如exec、wait和exit等。
了解了Linux常用的进程通信机制。
实验四进程调度模拟程序的设计
实验时间：
实验地点：
成绩：
【实验目的】
1.通过编写程序模拟进程调度算加深学生对处理器调度原理的理解。
2.掌握常用进程调度算法的原理与思想。
【实验内容】
1.在Window下利用C或者C++编写程序实现进程调度调度算法先来先服务、优先级高优先和时间片轮转调度算法。
2.输入数据，输出运行结果
【实验步骤和结果】
1、先来先服务算法的流程图如下：
程序代码如下：
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
//#include"string"
typedefstructPCB//定义进程控制块
{
charID[3];//进程号
charname[10];//进程名
charstate;//运行状态
intarrivetime;//到达时间
intstarttime;//进程开始时间
intfinishtime;//进程结束时间
intservicetime;//服务时间
floatturnaroundtime;//周转时间
floatweightedturnaroundtime;//带权周转时间
structPCB*next;//指向下个进程
}pcb;
inttime;//计时器
intn;//进程个数
pcb*head=NULL,*p,*q;//进程链表指针
voidrun_fcfs（pcb*p1）//运行未完成的进程
{
time=p1->arrivetime>time?
p1->arrivetime:
time;
p1->starttime=time;
printf（"\n现在时间是%d,开始运行作业%s\n",time,p1->name）;
time+=p1->servicetime;
p1->state='T';
p1->finishtime=time;
p1->turnaroundtime=float（p1->finishtime-p1->arrivetime）;
p1->weightedturnaroundtime=p1->turnaroundtime/p1->servicetime;
printf（"ID到达时间开始时间服务时间完成时间周转时间带权周转时间\n"）;
printf（"%s%6d%10d%10d%8d%10.1f%10.2f\n",
p1->ID,p1->arrivetime,p1->starttime,p1->servicetime,p1->finishtime,
p1->turnaroundtime,p1->weightedturnaroundtime）;
}
voidfcfs（）//找到当前未完成的进程
{
inti,j;
p=head;
for（i=0;i{
if（p->state=='F'）
{
q=p;//标记当前未完成的进程
run_fcfs（q）;
}
p=p->next;
}
}
voidgetInfo（）//获得进程信息并创建进程
{
intnum;
printf（"\n作业个数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
for（num=0;num{
p=（pcb*）malloc（sizeof（pcb））;
printf（"依次输入：
\nID进程名到达时间服务时间\n"）;
scanf（"%s\t%s\t%d\t%d",&p->ID,&p->name,&p->arrivetime,&p->servicetime）;
if（head==NULL）{head=p;q=p;time=p->arrivetime;}
if（p->arrivetimearrivetime;
q->next=p;
p->starttime=0;
p->finishtime=0;
p->turnaroundtime=0;
p->weightedturnaroundtime=0;
p->next=NULL;
p->state='F';
q=p;
}
}
voidmain（）
{
printf（"先来先服务算法模拟"）;
getInfo（）;
p=head;
fcfs（）;
}
进程输入如下：
进程执行结果如下：
2、时间片轮转调度算法程序代码：
#include
#include
#include
typedefstructnode
{
charname[10];/*进程名*/
intprio;/*进程优先级*/
intround;/*循环轮转法进程每次轮转的时间片*/
intcputime;/*进程累计消耗的CUP时间*/
intneedtime;/*进程到完成还需要的CUP时间*/
intcount;/*循环轮转法一个时间片内进程运行时间*/
charstate;/*进程的状态：
'R':
运行,'W'：
等待,'F'：
结束*/
structnode*next;/*指向下一个进程的链指针*/
}PCB;
PCB*finish,*ready,*tail,*run;//tail为就绪队列的队尾指针
intN;/*定义进程的数目*/
voidReadyToRun（）;//调度就绪队列的第一个进程投入运行；
voidPrint（）;//打印每执行一次算法后所有的进程的状态信息
voidInsertReady（PCB*q）;//在轮转法中，将执行了一个时间片单位（为2），但尚未完成的进程的PCB，插到就绪队列的队尾；
voidRoundInit（）;//循环轮转法初始化将就绪队列保存为FIFO队列
voidRoundRun（）;//循环轮转法总算法
intmain（）//主函数
{
fflush（stdin）;
printf（"\tR.循环轮转算法模拟\n\n"）;
RoundInit（）;
RoundRun（）;
return0;
}
voidReadyToRun（）//调度就绪队列的第一个进程投入运行；
{
run=ready;
ready=ready->next;
run->state='R';
run->next=NULL;
}
voidPrint（）//打印每执行一次算法后就绪进程的状态信息
{
PCB*p;
printf（"namecputimeneedtimecountroundstate\n"）;
p=ready;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t%c\n",p->name,p->cputime,p->needtime,p->count,p->round,p->state）;
p=p->next;
}
if（ready==NULL）
p=run;
while（p!
=NULL）
{printf（"%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t%c\n",p->name,p->cputime,p->needtime,p->count,p->round,p->state）;
p=p->next;
}
}
voidInsertReady（PCB*q）//在轮转法中，将执行了一个时间片单位（为2），但尚未完成的进程的PCB，插到就绪队列的队尾；
{
tail->next=q;
tail=q;
q->next=NULL;
}
voidRoundInit（）/*循环轮转法初始化将就绪队列保存为FIFO队列*/
{
PCB*p;
inti,time;
charna[10];
ready=NULL;
finish=NULL;
run=NULL;
//printf（"\t\t循环轮转算法模拟全过程\n\n"）;
printf（"输入进程的个数N:
\n"）;
scanf（"%d",&N）;
for（i=0;i{
p=（PCB*）malloc（sizeof（PCB））;
printf（"输入第%d个进程名\n",i+1）;
scanf（"%s",na）;
strcpy（p->name,na）;
printf（"完成进程需要的时间片数\n"）;
scanf（"%d"
升级会员 