操作系统实验报告.docx
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操作系统实验报告
年级
专业
计算机科学与技术
班级
组号
实验室
日期
实验
名称
操作系统实验
实
验
内
容
分项内容
实验级别
实验一操作系统实验环境熟悉（Linux操作命令、Linux/Windows平台编程工具）
实验二进程控制
实验三进程同步与通信管理
实验四虚拟内存管理
实验五文件系统与磁盘管理
小组成员
姓名
学号
组内分工
自我评分
教师评分
实验1,4
10
10
实验3，4
10
10
实验4，5
10
小
组
成
绩
评
定
教师签名：
年月日
实验分项1
操作系统实验环境熟悉（Linux操作命令、Linux/Windows平台编程工具）
实
验
目
的
熟悉操作系统实验环境
实
验
要
求
具体题目：
Linux常用命令的使用（操作系统使用级）
Linux系统基本操作（启动与退出、文件和目录操作、文档备份与压缩、联机帮助等）
Vi/Emacs等编辑软件的使用（操作系统使用级）
cc、gcc、g++、gdb命令的使用（开发调试环境）（操作系统使用级）
系统平台：
Linux
实
验
原
理
步
骤
（
算
法
流
程
）
login
1.作用
login的作用是登录系统，它的使用权限是所有用户。
2.格式
login[name][－p][－h主机名称]
3.主要参数
－p:
通知login保持现在的环境参数。
－h:
用来向远程登录的之间传输用户名。
mkdir [options] 目录名
3.[options]主要参数
－m, －－mode=模式：
设定权限<模式>，与chmod类似。
－p, －－parents：
需要时创建上层目录；如果目录早已存在，则不当作错误。
－v, －－verbose：
每次创建新目录都显示信息。
－－version：
显示版本信息后离开。
$ mkdir －m 777 tsk
grep
1.作用
grep命令可以指定文件中搜索特定的内容，并将含有这些内容的行标准输出。
grep全称是Global Regular Expression Print，表示全局正则表达式版本，它的使用权限是所有用户。
2.格式
grep [options]
dd
1.作用
dd命令用来复制文件，并根据参数将数据转换和格式化。
2.格式
dd [options]
find命令的作用是在目录中搜索文件，它的使用权限是所有用户。
2.格式
find [path][options][expression]
path指定目录路径，系统从这里开始沿着目录树向下查找文件。
它是一个路径列表，相互用空格分离，如果不写path，那么默认为当前目录。
find命令查找文件的几种方法：
（1）根据文件名查找
例如，我们想要查找一个文件名是lilo.conf的文件，可以使用如下命令：
find / －name lilo.conf
find命令后的“/”表示搜索整个硬盘。
（3）根据部分文件名查找方法
find / －name '*abvd*'
（4） 使用混合查找方式查找文件
find /etc -size +500000c -and -mtime +1
mv
1.作用
mv命令用来为文件或目录改名，或者将文件由一个目录移入另一个目录中，它的使用权限是所有用户。
该命令如同DOS命令中的ren和move的组合。
2.格式
mv[options] 源文件或目录 目标文件或目录
3.[options]主要参数
－i：
交互方式操作。
如果mv操作将导致对已存在的目标文件的覆盖，此时系统询问是否重写，要求用户回答“y”或“n”，这样可以避免误覆盖文件。
－f：
禁止交互操作。
mv操作要覆盖某个已有的目标文件时不给任何指示，指定此参数后i参数将不再起作用。
4.应用实例
（1）将/usr/cbu中的所有文件移到当前目录（用“.”表示）中：
$ mv /usr/cbu/ * .
（2）将文件cjh.txt重命名为wjz.txt：
$ mv cjh.txt wjz.txt
ls
1.作用
ls命令用于显示目录内容，类似DOS下的dir命令，它的使用权限是所有用户。
2.格式
ls [options][filename]
Diff
命令用于两个文件之间的比较，并指出两者的不同，它的使用权限是所有用户。
cmp
1.作用
cmp
（“compare”的缩写）命令用来简要指出两个文件是否存在差异，它的使用权限是所有用户。
2.格式
cmp[options] 文件名
3.[options]主要参数
cat
1.作用
cat（“concatenate”的缩写）命令用于连接并显示指定的一个和多个文件的有关信息，它的使用权限是所有用户。
2.格式
cat [options] 文件1 文件2……
3.[options]主要参数
－n：
由第一行开始对所有输出的行数编号。
－b：
和－n相似，只不过对于空白行不编号。
－s：
当遇到有连续两行以上的空白行时，就代换为一行的空白行。
$ cat -b /etc/named.conf
ln
1.作用
ln命令用来在文件之间创建链接，它的使用权限是所有用户。
2.格式
ln [options] 源文件 [链接名]
实
验
结
果
及
分
析
部分实验截图如下：
心
得
体
会
通过本次试验熟悉了linux下的常用的命令，了解了基本的shell命令的用法和作用，能够在linux下操作文件，目录。
了解了VI的基本命令，插入，粘贴，复制等命令。
了解了linux下文件目录的基本结构，文件的属性，用户的属性，能够较熟练的操作图形界面。
总之算是对linux有个基本的了解。
实验分项2
实验二进程控制
实
验
目
的
熟悉linux和windows下进程的管理，包括创建，睡眠，销毁等。
实
验
要
求
具体题目
1Linux系统常用进程管理命令的使用（操作系统观察级）
2Linux系统常用进程创建与管理的系统调用（原码阅读与系统编程级）
3Windows平台常用进线程控制API（原码阅读与系统编程级）
系统平台
LinuxWindows
实
验
原
理
步
骤
（
算
法
流
程
）
1.exec系列系统调用
exec系统调用（实际上是一系列系统调用）可以将二进制文件的程序映像载入内存，替换原来进程的地址空间，并开始运行它。
#include
intexecl（constchar*path,constchar*arg,…）
对execl（）的调用会将path所指路径的映像载入内存，替换当前进程的映像。
注意：
参数列表必须以NULL结尾
2.fork（）系统调用
fork（）系统调用可以创建一个和当前进程映像一样的进程。
#include
#include
pid_tfork（void）
成功调用fork（）会创建一个新的进程，它几乎与调用fork（）的进程一模一样。
这两个进程都会同时运行，调用者从fork（）返回以后，就好像没有什么特别的事情发生过。
新进程称为原来进程的子进程，原来进程自然就是父进程，在子进程中，成功的fork（）调用会返回0，在父进程中fork（）返回子进程的pid.
3.wait（）函数调用
#include
#include
pid_twait（int*status）
进程一旦调用了wait，就立即阻塞了自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样的一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到一个出现为止。
参数status用来保存被收集的进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针
4.sleep（）函数调用
#include
unsignedintsleep（unsignedintsecond）
该函数使得进程挂起一个指定的时间，直到知道时间用完或收到信号。
如果挂起时间到了，就返回0；如果该函数被信号打断，则返回剩余挂起的时间数
Fork3.c
#include
#include
#include
voidmain（）
{
intp1;
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1>0）//如果是从父进程返回
{
wait（0）;//等待子进程结束
printf（"hereisparent,theforkreturnp1is%d\n",p1）;
}
else
{
printf（"hereisthesonthetheforkreturnp1is%d",p1）;
exit（0）;//结束子进程
}
}
Fork4.c
#include
#include
#include
#include
voidmain（）
{
intp1=-1;
intp2=-1;
intson1=0,son2=0;//分别标识两个子进程
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1==0）{son1=1;}//标识第一个子进程
if（p1>0）{while（（p2=fork（））==-1）;}
if（p2==0）{son2=1;}//标识第二个子进程
if（p1>0&&p2>0）//父进程执行
{
wait（0）;
printf（"hereisparent,theforkreturnp1andp2is%d,%d",p1,p2）;
printf（"son1%d,son2%d\n",son1,son2）;
}
elseif（son1）//第一个子进程执行的代码
{//获得进程ID打印出子进程ID
printf（"hereisthefirstsonthethepidis%d",getpid（））;
printf（"son1%dson2%d\n",son1,son2）;
exit（0）;
}
elseif（son2）//第二个子进程执行的代码
{
printf（"hereisthesecondsonthepidis%d",getpid（））;
printf（"son1%d,son2%d",son1,son2）;
exit
（1）;
}
}
windowsprocessCreate.cpp
//---------------------------------------------------------------------------
#include
#pragmahdrstop
//---------------------------------------------------------------------------
#pragmaargsused
#include"iostream.h"
intAPIWinExec（）;
intAPIShellExecute（）;
intCreateProcess（）;
//---------------------------------------------------------------------------
intmain（intargc,char*argv[]）
{
APIWinExec（）;
APIShellExecute（）;
CreateProcess（）;
cin.get（）;
return0;
}
intAPIWinExec（）
{
cin.get（）;
cout<<"WinExec（\"NotePad\",SW_RESTORE）"<WinExec（"NotePad",SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"WinExec（\"NotePad\.\\test.txt\",SW_RESTORE）"<WinExec（"NotePad\.\\test.txt",SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"WinExec（\"Calc\",SW_RESTORE）"<WinExec（"Calc",SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"WinExec（\"Rundll32.exeshell32.dll,Control_RunDLLtimedate.cpl\",SW_RESTORE）"<WinExec（"Rundll32.exeshell32.dll,Control_RunDLLtimedate.cpl",SW_RESTORE）;
}
//---------------------------------------------------------------------------
intAPIShellExecute（）
{
cin.get（）;
cout<<"ShellExecute（NULL,\"open\",\"NotePad\",NULL,NULL,SW_RESTORE）"<ShellExecute（NULL,"open","NotePad",NULL,NULL,SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"ShellExecute（NULL,\"open\",\"\.\\test.txt\",NULL,NULL,SW_RESTORE）"<ShellExecute（NULL,"open","\.\\test.txt",NULL,NULL,SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"ShellExecute（NULL,\"open\",\"Calc\",NULL,NULL,SW_RESTORE）"<ShellExecute（NULL,"open","Calc",NULL,NULL,SW_RESTORE）;
cin.get（）;
cout<<"ShellExecute（NULL,\"explore\",\"D:
\",NULL,NULL,SW_RESTORE）"<ShellExecute（NULL,"explore","D:
",NULL,NULL,SW_RESTORE）;
}
//---------------------------------------------------------------------------
/*BOOLCreateProcess（
LPCTSTRlpApplicationName,//pointertonameofexecutablemodule
LPTSTRlpCommandLine,//pointertocommandlinestring
LPSECURITY_ATTRIBUTESlpProcessAttributes,//pointertoprocesssecurityattributes
LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes,//pointertothreadsecurityattributes
BOOLbInheritHandles,//handleinheritanceflag
DWORDdwCreationFlags,//creationflags
LPVOIDlpEnvironment,//pointertonewenvironmentblock
LPCTSTRlpCurrentDirectory,//pointertocurrentdirectoryname
LPSTARTUPINFOlpStartupInfo,//pointertoSTARTUPINFO
LPPROCESS_INFORMATIONlpProcessInformation//pointertoPROCESS_INFORMATION
）;
*/
intCreateProcess（）
{
cin.get（）;
cout<<"CreateProcess"<STARTUPINFOsi;
ZeroMemory（&si,sizeof（STARTUPINFO））;
si.cb=sizeof（STARTUPINFO）;
PROCESS_INFORMATIONpi;
BOOLfCreated=CreateProcess（"C:
\\ProgramFiles\\MicrosoftOffice\\OFFICE11\\WinWord.exe",
NULL,
NULL,
NULL,
FALSE,
CREATE_NEW_PROCESS_GROUP,
NULL,
NULL,
&si,
&pi
）;
}
实
验
结
果
及
分
析
Fork3.运行如下：
Fork4.c运行如下：
心
得
体
会
通过本次试验，了解了linux下进程控制块的基本结构，对linux的进程和线程的区别和联系有个比较清楚的认识，能够在终端管理进程。
对父进程和子进程之间的关系也有了比较清楚的认识，能够在linux下用c语言创建进程，子进程，销毁进程等。
对进程的同步互斥有一定的理解。
Windos下和linux下的进程在结构上也有相似的地方。
实验分项3
实验三进程同步与通信管理
实
验
目
的
熟悉掌握进程的通信管理
实
验
要
求
进程同步与互斥控制（读者写者、一家人吃苹果桔子、哲学家吃饭）
简单进程通信（管道、消息缓冲、邮件槽等）（原码阅读与系统编程级）
实
验
原
理
步
骤
（
算
法
流
程
）
信号量实现进程同步
#include
#include
#include
intk1;
voidint_fun1（intsig）
{
k1=0;
}
main（）
{
intk,p1;
while（p1=fork（）==-1）;
if（p1>0）
{
for（k=0;k<4;k++）
{printf（"Howareyou!
\n"）;
sleep
（1）;
}
kill（p1,12）;
wait（0）;
printf（"OK!
\n"）;
exit（0）;
}
else{
signal（12,int_fun1）;//通过改变信号量实现进程同步先父进程再进程
k1=1;
while（k1==1）{
printf（"Ianchild\n"）;
sleep
（1）;
}
printf（"childexited!
\n"）;
exit（0）;
}
}
fd.c
#include
#include
#include
#include
main（）
{
intp1,fd[2];
charoutpipe[50];
charinpipe[50]="thisisamessage!
";
pipe（fd）;
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1==0）
{
printf（"%d",fd[1]）;
write（fd[1],inpipe,50）;
printf（"childwrite:
%s",inpipe）;
exit（0）;
}
else{
wait（0）;
printf（"%d",fd[0]）;
read（fd[0],outpipe,50）;
printf（"parentread:
%s\n",outpipe）;
printf（"exit\n"）;
exit（0）;
}
}
rcvfile.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMaxMsg512
structmy_msg
{
longintmy_msg_type;
charsome_text[MaxMsg];
}msg;
main（）
{
intmsgid;
longintmsg_to_receive=0;
msgid=msgget（1234,0666|IPC_CREAT）;
while
（1）
{
msgrcv（msgid,&msg,BUFSIZ,msg_to_receive,0）;
printf（"youwrote:
%s",msg.some_text）;
if（strncmp（msg.some_text,"end",3）==0）
break;
}
msgctl（msgid,IPC_RMID,0）;
exit（0）;
}
Sndfile.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMaxMsg512
structmy_ms
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