《操作系统》实验大纲

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1、计算机操作系统实验一・说明(-)课程性质木课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一，属于必修课程。“操作系统”是计算机系统不可缺少的组成部分，负责对系统中各种资源进行有效的管理和对各种活动进行正确的组织，使整个计算机系统协调i致目•高效地工作，指挥计算机系统止常运行。操作系统棊于锁件，并对硬件实施管理，并构成对所冇软件运行的支持平台，给用户使川计算机而捉供方便灵活友好的接口。(二)教学目的为配合《操作系统》课程的教学，通过使用Linux系统提供的系统调用接口来设计程序，使学生能深刻领会操作系统的基木概念及技术。通过对部分章节讲解的操作系统原理的模拟实现，使学生能更

2、深刻地领会操作系统工作原理和操作系统实现方法，并熟悉在Linux系统上进行程序设计的基本能力。(三)教学内容进程管理实验，存储管理实验，文件管理实验。(四)教学时数36学时。(五)教学方式指导学生编写程序，让学生在Linux系统下执行程序，观察并解釋程序执行现象。二、本文(―)基本要求可以用C语言进行较复杂的程序设计，并能在Linux坏境卜-编译牛成可执行代码；会川gdb跟踪程序的执行；会在Linux环境下查看命令和系统调用的man帮助。(-)项目总表序号实验项目名称学时数项目类别项目类型1进程管理4基础必做2进程间通信8基础必做3进程调度模拟6综合选做3请求页式

3、存储管理模拟6设计必做4文件系统设计12设计必做(三)实验内容1.进程管理实验内容：(1)进程的创建与控制编写三个程序，其中在一个程序中使用系统调用fork()创建两个子进程，并对这两个子进程分别用exec()來执行另外两个程序。这样在执行时，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输出一句话，观察程序执行时在屏幕上出现的输出，并进行分析。(2)进程的软屮断通信使用系统调用fork()创建两个了进程，用系统调用sigaction()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键)，在该信号处理函数中，父进程用系统调用killO向两个子进程发送SIGT

4、ERM信号；在子进程中用系统调用sigaction()设置而使子进程可以捕捉S1GTERM信号，并在该信号的处理函数中分别输出下列信息后终止：ChildProcess1iskilledbyParent・ChildProcess2iskilledbyParent・父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：ParentProcessiskilled.实验目的：(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)了解Linux系统中进程通信的基本原理。实验要求：(1)在Linux系统上进行实验。(2)要求程序编写规范，运行结來

5、正确，并写出实验报告。1.进程间通信实验内容：(1)消息的创建，发送和接收使用系统调用msgget(),msgsnd(),msgrev()及msgctl()编制一长度为1K的消息发送和接收程序。(2)共享内存的创建、附接(attach)和断接(detach)。编写一段程序，用shmget()中请一个大小为1K的共享内存，使用系统调用fork()创建两个子进程，其中一个子进程往共享内存中写数据，另一个子进程从共享内存中读数据。要求使用系统调用shmget(),shmat(),shmdt(),shmctl(),并采用合理的方法(如加锁)对共享内存区进行互斥访问。实验目

6、的：了解和熟悉Linux支持的消息通信机制、共享存储区机制。实验要求：(1)在Linux系统上进行实验。(2)要求程序编写规范，运行结來正确，并写出实验报告。2.进程调度模拟实验内容：以函数或过程或対象的方式建立十个模拟进程，它们各自有独立的功能，每个进程的执行有相应的显示，建立一进程调度程序，依据一•定的动态优先数规则对这十个进程进行调度，每次调度在显示器上应看到调度的结果。实验目的：熟悉进程调度算法屮动态优先数调度。实验要求：(1)在Linux系统上进行实验。(2)要求程序编写规范，运行结果正确，并写出实验报告。3.请求页式存储管理模拟实验内容：定义一个二维数

7、组，每一行看作一个页，页大小固定，通过键盘來给作业申请存储区，进行页的分析，要为每个作业建立一张页表，可根据页表访问页，实现其页的分配与回收，在此基础上，可更进一步实现虚拟管理，进行缺页屮断的调度，实现页面置换算法。实验目的：实现请求分页式存储管理的模拟，从而深刻地理解分页式管理的原理。实验要求：(1)在Linux系统上进行实验。（2）要求程序编写规范，运行结果正确，并写岀实验报告。1.文件系统设计实验内容：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）可以实现卜-列儿条命令login,dir,create,delete,open,close

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