操作系统实验报告材料书.docx
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操作系统实验报告材料书
《操作系统原理》
实验报告书
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
2011-2012学年第一学期
实验名称:
LINUX用户界面
实验时间:
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习(预备知识的问题及回答)
1.为什么在Linux系统中,诸如光盘、U盘等要先挂载而后才能使用?
如何获得U盘的设备名?
装载点在文件系统中的位置是什么?
2.从虚拟机界面退出进入WindowsOS界面的操作是,从WindowsOS界面进入虚拟机界面的方法是。
3.权限的含义是什么?
如何使用数字法设定文件的权限?
4.什么过滤操作?
在Linux中如何实现?
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:
。
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。
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。
(2)在每个用户的主目录下建立2个目录,分别命名为dir1和dir2。
(3)查找stu1用户主目录、下属各子目录的默认存取权限,并给出结论。
(4)调试pwd和cd命令,回答下列关于Linux文件系统中目录的有关问题。
用户主目录的绝对路径如何表示?
根目录如何表示?
.和..分别表示什么目录?
~表示什么目录?
⑤当前目录如何表示?
(5)新建用户stu3,设置其密码为student3,并将其设置为group2中成员。
尔后,以stu3登录,在其主目录下建立名为text的目录,在text目录下再建立名为dir1的子目录,并使其成为当前目录。
(6)使用cat>sneakers.txt命令,分析命令行catsneakers.txt的显示结果。
$cat>sneakers.txt
buysomesneakers
thengotothecoffeeshop
thenbuysomecoff
^D
$catsneakers.txt
(7)使用上题的方法,在dir1目录中建立home.txt文件,其内容为:
bringthecoffeehome
takeoffshoes
putonsneakers
makesomecoffee
relax!
(8)试写出实现下列功能的shell命令:
将home.txt文件移至其上级目录中(即text目录下)。
将home.txt添加到sneakers.txt尾部形成新的文件saturday.txt。
将text目录树从stu3用户主目录下移至stu2主目录下。
【使用特权用户方法】
【修改目录权限方法】
将Saturday.txt文件从stu2目录中复制到stu1目录中。
(9)试画出上述命令后,用户stu1、stu2和stu3主目录中的目录树(3棵子树)。
2.LinuxC程序开发
(1)编写LinuxC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】
【运行命令】
(2)编写LinuxC程序,列出stu2主目录中的文件信息,并将其中saturday.txt文件的权限设置为文件所有者可读可写、同组用户只读、其他用户无权限。
【源程序】
【运行命令】
实验名称:
SHELL程序设计
实验时间:
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习(预备知识的问题及回答)
1.Linux系统默认的shell语言是什么?
欲查看该shell的版本,应使用什么命令?
2.预习shell有关变量和参数的相关知识,回答下列问题。
(1)假设用户进行了如下的赋值操作:
$person=jenny
试给出下面命令的输出结果。
1)echoperson
2)echo$person
3)echo‘$person’
4)echo“$person”
(2)填充下列与环境变量、位置变量和预定义变量相关的表格。
Shell变量
定义
HOME
PATH
PWD
PS1
$0
$#
$?
$$
3.写出下列expr命令的输出:
(1)exprindex“value”‘a’
(2)expr“value”:
‘v.*u’
(3)expr“aaa”:
‘a\+’
(4)expr“aaa”:
‘a\?
’
(5)expr2+3
(6)expr2+3
(7)expr2\*3
(8)expr5+`expr2+3`
(9)exprlength“operatingsystem”
(10)exprsubstrlinux23
三、实验内容
1.编写Shell脚本,从命令行中接收一个二元算术表达式并计算其结果。
【源程序】
【运行】
2.编写一个以文件列表作为输入的过滤器程序,要求文件名含有以句点“.”分隔的后缀,过滤器输出每个文件的不带句点和后缀的文件名。
【源程序】
【运行】
3.将下面的shell脚本命名为myscript,分析其功能:
count=$#
cmd=echo
while[$count–gt0]
do
cmd="$cmd\\$$count"
count=`expr$count-1`
done
eval$cmd
【命令行输入】
chmoda+xmyscript
./myscriptfirstsecondthird
【运行结果】
【脚本功能分析】
4.设计一个程序cuts,它从标准输入读入数据,获取由第一个参数n和第二个参数m所限定范围的数据(包括这两个字符),n和m都是整数。
例如:
$cuts1114
Thisisatestofcutsprogram(输入)
test(显示结果)
【源程序】
实验名称:
进程控制与通信
实验时间:
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习(预备知识的问题及回答)
1.写出下列系统调用功能:
(1)fork()用于
(2)getpid()用于
(3)wait()用于
(4)exit()用于
(5)pipe()用于
(6)signal()用于
(7)kill()用于
2.阅读fork系统调用,用伪码写出其实现流程。
3.图示pipe系统调用生成无名管道时所涉及的数据结构。
4.在UNIX系统中运行下面程序,最多可以产生多少个进程?
画出进程家族树。
main()
{fork();
fork();
fork();
}
5.下列程序运行后,a的值是多少?
main()
{inta,pid;
a=55;
pid=fork();
if (pid< 0) { printf("error in fork!
");
exit(0);}
elseif(pid==0){sleep(5);a=99;printf(“a=%d\n”,a);sleep(5);exit(0);}
else{sleep(7);
printf(“a=%d\n”,a);
wait(0);
}
}
三、实验内容
1.调试下面的程序,观察可能的并发结果,给出简要分析,并画出进程家族树。
#include
#include
#include
main ()
{intstatus;
int pid1=-1,pid2=-1,pid3=-1;
pid1=fork();
if (pid1 == 0)
printf("pid1=0,my process id is %d\n",getpid());
else if (pid1 > 0)
{printf("pid1>0,my process id is %d\n",getpid());
pid2=fork();
if (pid2 == 0)
printf("pid2=0,my process id is %d\n",getpid());
else if (pid2 > 0)
printf(" pid2>0,my process id is %d\n",getpid());
}
pid3=fork();
if (pid3 == 0)
printf("pid3=0,pid1=%d,pid2=%d, my process id is %d\n",pid1,pid2,getpid());
else if (pid3 > 0)
printf("pid3>0,pid1=%d,pid2=%d,my process id is%d\n",pid1,pid2,getpid());
wait(&status);
exit(0);
}
2.编程实现进程间管道通信。
要求:
父子进程共享一无名管道,两个子进程作为发送方分别向管道发送一行信息,父进程先读出子进程P1发来的信息行,将其转换为大写字母输出;再读出子进程P2发来的信息行,将其转换为小写字母输出。
【源程序】
【运行与测试】
附加题
3.学习下面共享存储区的内容,并用共享存储区的方式实现“观察者——报告者”问题(共享的count变量存于共享存储区),并验证“与时间有关的错误”。
共享存储操作使得两个或两个以上的进程可以共用一段物理内存(一般情况下,两个进程的数据区是完全独立的,父进程用fork创建子进程后,子进程会复制父进程数据到自己的数据区)。
(1)创建共享内存
#include
intshmget(key_tkey,size_tsize,intpermflags);
参数key是共享内存的标识,size是共享内存段的最小字节数,permflags是访问权限,值的设置同semget一样。
(2)共享内存的控制
#include
intshmctl(intshmid,intcommand,structshmid_ds*shm_stat);
command可设为IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID。
参数shm_stat指向存放属性的结构体,具体内容请参考手册。
(3)共享内存的附接和断开
#include
void*shmat(intshmid,constvoid*addr,intshmflags);
intshmdt(constvoid*addr);
由于两个函数需指出进程地址空间中的地址,因此比较复杂。
简化的方法是将shmat中的地址设为NULL。
【源程序】
【运行与测试】
实验名称:
虚拟存储
实验时间:
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习(预备知识的问题及回答)
1.描述请求分页的地址转换过程。
2.解释FIFO页面置换算法所产生的Belady现象。
三、实验内容
1.计算并输出下列页面置换算法在不同内存容量(4页至32页)下的命中率.
(1)最佳置换算法(OPT)
(2)先进先出算法(FIFO)
(3)最近最久未用页面置换算法(LRU)
具体要求如下:
(1)通过随机函数产生一个指令序列,共320条指令.指令地址的生成原则如下:
1)50%的指令是顺序执行的;
2)25%的指令是均匀分布在前地址部分;
3)25%的指令是均匀分布在后地址部分;
程序中的具体实施方法是:
1)在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点地址m;
2)顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令;
3)在前地址[0,m+1]中随机执行一条指令,该指令的地址为m’;
4)顺序执行一条指令,即执行地址为m’+1的指令;
5)在后地址[m’+2,319]中随机执行一条指令;
重复上述步骤
(1)(5),直到执行320条指令为止.
将指令序列变换成为页地址流:
设:
页面大小为1k,用户内存容量为4页逐步增加到32页,用户虚存容量为32k.
假定在用户虚存中,每页存放10条指令,即320条指令在虚存中的存放方法为:
第0条第9条指令在第0页;
第10条第19条指令在第1页;
……
第310条第319条指令在第31页.
按以上方式用户指令共组成32页.据此可得出指令地址m和页面号page以及页内位移量offset之间的计算公式为:
page=m/10,offset=m%10.页地址流长度为320。
【源程序】
【运行与测试】