操作系统实验指导手册

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1、操作系统实验指导手册班级：_______________学号：_______________姓名：_______________电子与信息工程学院计算机科学系《操作系统》实验指导手册第一部分上机实验的指导思想和要求一、上机实验的目的《操作系统》是计算机及相关专业的一门重要专业课，其讲授内容及研究对象即操作系统则为整个计算机系统的核心组成部分和关键所在。课程要求理解操作系统的基本概念、原理，掌握操作系统设计方法与实现技术，能够运用操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。同时，掌握操作系统原理、熟悉操作系统的使用

2、是各层次计算机软硬件开发人员必不可少的基本技能。由于操作系统在整个计算机系统中的核心地位及其特性，学生对操作系统的认识往往只局限于简单的操作系统配置和使用，这与本课程的教学和考查目标有很大差距。为了让学生深刻理解操作系统的内部机制和系统结构，清楚操作系统的资源管理的主要过程，进而理解和掌握操作系统的设计方法和实现技术，就必须进行上级实验。具体的说，上机实验的目的包括：（1）了解和分析操作系统的系统结构。通过分析操作系统，特别是Linux系统的内核源代码，了解操作系统的内部机制和体系结构，将教材中的抽象的算法、原理

3、转换为具体的程序和代码。（2）理解和掌握操作系统的基本概念、原理和算法。通过编写程序实现操作系统基本算法，深刻理解这些算法的前因后果，理解设计这些算法的目的，理解算法的运转过程。（3）理解操作系统中资源管理的过程。通过编写程序及分析系统源代码，理解系统的运行过程，尤其是资源分配和管理过程。（4）能够运用所学知识分析问题和解决问题。通过上机实验加深对操作系统的体系结构和运行过程的全面了解和理解，进而掌握运用操作系统的基本概念、理论和方法分析和解决具体问题的能力。二、上机实验前的准备工作在上机实验前应事先做好准备工作

4、，以提高上机实验的效率，准备工作至少应包括：（1）了解所用的实验环境；（2）复习和掌握与本实验有关的教学内容；（3）准备好上机所需的程序。由于计算机实验室给每个学生安排的时间是有限的，要珍惜时间，充分利用。应当在上机前按指定的题目编写好程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机，以提高上机效率。初学者切忌不编程序或抄别人程序去上机，应从一开始就养成严谨的科学作风；－23－《操作系统》实验指导手册（4）对运行中可能出现的问题事先作出估计，对程序中自己有疑问的地方，应作出记号，以便在上机时给予注意；（5）准

5、备好调试和运行时所需的数据。三、实验报告实验后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：（1）题目；（2）程序清单（计算机打印出的程序清单）；（3）运行结果（必须是上面程序清单所对应打印输出的结果）；（4）对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验。如果程序末能通过，应分析其原因。－23－《操作系统》实验指导手册第二部分实验环境介绍实验环境可根据实际情况选择Windows或者Linux环境，开发语言可根据学生习惯和能力选择C/C++或者Java。一、Windows实验环境1．Windows环境建议采用Wi

6、ndowsXpSp2及以上系统。2．C/C++环境在Windows下，采用以TurboC2.0或VisualC++6.0为集成开发工具的C/C++实验环境。3．Java环境在Windows下，采用以JDK6.0和Eclipse3.x为开发工具的Java实验环境。实验环境的搭建及配置详见附录A。二、Linux实验环境1．Linux环境建议采用在VMware虚拟机下安装Ubuntu系统作为Linux实验环境。安装及配置详见附录B。2．C环境在Linux下，采用以Vi+GCC+GDB为开发环境的C语言实验环境。其中Vi

7、作为编辑器，GCC作为编译器，GDB作为调试器。3．Java环境在Linux下，采用以JDK6.0和Eclipse3.x为开发工具的Java实验环境。实验环境的搭建及配置详见附录A。－23－《操作系统》实验指导手册第三部分实验内容与安排实验一进程同步1．实验目的（1）了解操作系统进程同步的基本概念和准则。（2）理解信号量机制及P、V操作含义。（3）了解经典进程同步问题，掌握信号量方法解决进程同步问题的方法。2．实验内容和步骤（1）在生产者－消费者问题、读者－写者问题和哲学家进餐问题中任选一个，用C/C++或Jav

8、a语言描述该问题。（2）用C/C++或Java语言描述记录型信号量及相应的P、V操作。（3）利用以上结果，写出用记录型信号量解决进程同步问题的程序。（4）输入一个进程到达序列，验证（3）中程序的正确性。3．预习内容《计算机操作系统》（第三版）第二章。－23－《操作系统》实验指导手册实验二进程调度1．实验目的（1）理解操作系统中进程调度的基本概念和调度过程。（2）理解并掌握