操作系统实验及答案.pdf

1、操作系统实验指导书操操作作系系统统课课程程组组2 20 00 08 8-9 9-2 20 01第第一一部部分分操操作作系系统统上上机机指指导导Linux 操作系统环境：RedHat Enterprise Linux ES release 3(Taroon Update 1)(2.4.21-9.EL)Red Flag Linux release 4.0(HOT)(2.4)登登录录到到系系统统常常用用命命令令练练习习：用 root 账号（超级用户）注册，口令为 computer（注意大小写）。注册成功出现#号（超级用户系统提示符,普通用户的系统提示符为$）。1注销（退出）系统：logout 或 e

2、xit3练习使用命令ls（注意 Linux 命令区分大小写。）使用ls 查看当前目录内容；使用ls 查看指定目录内容，如/目录，/etc目录使用lsall 查看当前目录内容；使用 dir 查看当前目录内容4使用cd改变当前目录cd.回到上层目录；cd/回到根目录5pwd显示当前路径6建立目录 mkdirLastlogin:webOct2015:35:17 tty1注意密码没有回显登录成功Localhost Login:Password:登录界面*用户名：root*密码：computer在GRUB中选择Red Flag Linux（Console Mode）/*命令行模式*/启动GrubR Re

3、 ed d F Fl la ag g在GRUB中选择RedHat Enterprise Linux ES(2.4.21-9.EL)启动GrubR Re ed dH Ha at t L Li in nu ux x2mkdir目录名；mkdir/home/s2001/newdir7删除目录：rmdir；8复制文件cp：如cp文件名 1文件名29移动文件或目录:mv10删除文件rm11.显示文件内容：more(分页显示);12.显示文件：cat 文件名建立文件：cat文件名，ctrl+d结束输入使使用用编编辑辑器器v vi i 编编辑辑文文件件1.进入linux 的文本模式之后，在命令行键入vi f

4、ilename.c 然后回车。下面作一些简单的解释：首先vi 命令是打开vi编辑器。后面的filename.c是用户即将编辑的c文件名字，注意扩展名字是.c；当然，vi编辑器功能很强，可以用它来编辑其它格式的文件，比如汇编文件，其扩展名字是.s；也可以直接用 vi 打开一个新的未命名的文件，当保存的时候再给它命名，只是这样做不很方便。2.最基本的命令I：当进入刚打开的文件时，不能写入信息，这时按一下键盘上的 I 键（insert），插入的意思，就可以进入编辑模式了。如下图所示：3.a与i 是相同的用法4.当文件编辑完后，需要保存退出，这时需要经过以下几个步骤：1）按一下键盘上的 Esc 键；2

5、）键入冒号(：)，紧跟在冒号后面是wq（意思是保存并退出）。如果不想保存退出，则在第二步键入冒号之后，键入 q！（不带w，机尾部保存）。如下图所示：5.退出 vi 编辑器的编辑模式之后，要对刚才编写的程序进行编译。编译的命令是：gcc filename.c3-o outputfilename.out，其中gcc是c的编译器。参数：filename.c 是要编译的源文件的名称，outputfilename表示输出文件名称，中括号表示括号内部的内容可输入也可以不输入（中括号本身不再命令行中出现）。如果不输入outputfilename.out，默认的输出文件是a.out。6.最后一步是运行程序，方

6、法如下：./outputfilename.out添添加加新新用用户户、修修改改文文件件属属性性1添加新用户（在 root 下，按默认值回答）adduser用户名；如 addusers2001;以新用户登录到系统2修改用户口令passwd 用户名3控制文件属性使用lsl 查看文件属性改变用户的所有权：chown用户名 文件名改变文件权限：chmodg+w文件名；chmodo-r 文件名或使用数字方式修改：如 chmod644 文件名；chmod755文件名u(user用户)，g(group组)，o(other其他);w 写访问权限,r 读访问权限,x 执行权限4查看相关命令的帮助：man 命令名

7、5显示当前系统中已注册的用户信息：who6显示当前注册的用户信息：whoamiTip:Unix 文件目录的属性显示格式：如：-rw-rw-rw-1steveusers138Apr519:34readmedrwxrwxrwx3steveusers80Apr519:43dir1三种权限：owner group others文件或目录名最后修改的日期和时间文件的拥有者用户所在的组与文件链接的数文件的访问权限4第第二二部部分分操操作作系系统统实实验验实实验验 1 1L Li in nu ux x基基本本环环境境1、实验目的（1）熟悉Linux下的基本操作，学会使用各种Shell命令去操作Linux，对

8、Linux有一个感性认识。（2）学会使用vi编辑器编辑简单的C语言程序，并能对其编译和调试。2、实验预备内容（1）参阅相关Linux操作系统的安装手册，熟悉Linux的基本安装和配置；（2）参阅相关Linux的命令参考手册，熟悉Linux下的操作命令。3、实验内容（1）以root用户身份登陆，并使用“ls”,“cat”“cd”等命令来实现基本的文件操作并观察Linux文件系统的特点；（2）使用vi编辑器编写一C程序，并用gcc命令进行编译和链接，并用a.out来进行输出结果。4、思考（1）Linux系统在用户登陆和操作界面以及文件系统上有哪些特点？实实验验 2 2进进程程管管理理1、实验目的（

9、1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。（2）进一步认识并发执行的实质。（3）分析进程竞争资源现象，学习解决进程互斥的方法。（4）了解Linux系统中进程通信的基本原理。2、实验预备内容（1）阅读Linux的sched.h源文件，加深对进程管理概念的理解。（2）阅读Linux的fork.c源文件，分析进程的创建过程。3、实验内容（1）进程的创建编写一段源程序，使系统调用fork()创建两个子进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察纪录屏幕上的显示结果，并分析原因。（2

10、）进程的控制修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。（3）编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。要求：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child Processll is Killed by Parent!Child Process

11、l2 is Killed by Parent!父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止Parent Process is Killed!5在上面的程序中增加语句signal(SIGNAL,SIG-IGN)和signal(SIGQUIT,SIG-IGN),观察执行结果，并分析原因。（4）进程的管道通信编制一段程序，实现进程的管理通信。使用系统调用pipe()建立一条管道线；两个子进程P1 和P2分别向管道中写一句话：Child 1 is sending a message!Child 2 is sending a message!而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上

12、。要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。4、思考（1）系统是怎样创建进程的？（2）可执行文件加载时进行了哪些处理？（3）当首次调用新创建进程时，其入口在哪里？（4）进程通信有什么特点？实实验验 3 3 进进程程间间通通信信1、实验目的Linux系统的进程通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量地交换数据。本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制。2、实验预备内容阅读Linux系统的msg.c、sem.c和shm.c等源码文件，熟悉Linux的三种机制。3、实验内容（1）消息的创建，发送和接收。使用系统调用msgget(),msgsnd()

13、,msgrev(),及msgctl()编制一长度为 1k的消息的发送和接收程序。观察上面的程序，说明控制消息队列系统调用msgctl()在此起什么作用？（2）共享存储区的创建、附接和段接。使用系统调用shmget(),shmat(),sgmdt(),shmctl(),编制一个与上述功能相同的程序。（3）比较上述（1），（2）两种消息通信机制中数据传输的时间。实实验验 4 4 存存储储管管理理1、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技术特点，掌握请求页式存储管理的页面

14、置换算法。2、实验内容（1）通过随机数产生一个指令序列，共320 条指令。指令的地址按下述原则生成：50%的指令是顺序执行的；50%的指令是均匀分布在前地址部分；50%的指令是均匀分布在后地址部分。具体的实施方法是：在 0，319 的指令之间随即选取一起点m;顺序执行一条指令，即执行地址为m+1 的指令；在前地址0，m+1中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m；6顺序执行一条指令，其地址为 m+1；在后地址m+2，319中随机选取一条指令并执行；重复上述步骤-，直到执行320 次指令。（2）将指令序列变换为页地址流设：页面大小为1k；用户内存容量为4 页到32 页；用户虚存容量为32k。在

15、用户虚存中，按每k存放10条指令排在虚存地址，即320 条指令在虚存中的存放方式为：第 0条-第 9条指令为第 0页（对应虚存地址为0，9）；第10 条-第19 条指令为第一页（对应虚存地址为10，19）；第310 条第 319条指令为第31页（对应虚地址为310，319）。按以上方式，用户指令可组成32 页。（3）计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。先进先出的算法（FIFO）；最近最少使用算法（LRR)；最佳淘汰算法（OPT）先淘汰最不常用的页地址；最少访问页面算法（LFR）；最近最不经常使用算法（NUR）。其中和为选择内容。命中率=1-页面失效次数/页地址流长度在本实验中，页地

16、址流长度为320，页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。3、随机数产生办法，Linux或UNIX系统提供函数strand()和rand(),分别进行初始化和产生随机数。例如：srand();语句可初始化一个随机数；a0=10*rand()/65535*319+1;a1=10*rand()/65535*a0;语句可用来产生a0与a1中的随机数。实实验验 5 5 文文件件系系统统设设计计1、实验目的通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。2、实验内容为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：（1）可以实现下列几条命令（至少 4条）；login用户登陆dir列文件目录create创建文件delete删除文件open打开文件close关闭文件7read读文件write写文件（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；（3）源文件可以进行读写保护。3、实验提示（1）首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。（2）用户创建的文件，可