操作系统实验指导书-5月

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1、《操作糸统》课程卖殓指导书二O—五年四月-XX.—1—刖吞操作系统是计算科学与技术专业的一门基础课,也是计算机相关专业的必修课程。操作系统是计算机系统中的核心系统软件，用于控制和管理计算机系统屮的各种软硬件资源，使Z得到有效利用；合理组织计算机工作流程，以改善系统性能；它还负责向用户提供易于使用的接口。其性能直接影响到计算机系统的工作效率，所以操作系统一直以来都是计算机领域中最活跃的学科之一。然而，操作系统发展十分迅速，其原理和算法比较抽象。为了加深学生对操作系统基本概念的理解，培养学生的实践能力、应用能力和创新能力，笔者在吸取国内外优秀教材的棊础上，结合自己多年的操作系统教学经验，编写了

2、木教程。本教程共安排了4个Linux实践项目。这些实践项目分为基本操作、系统编程、算法模拟三个层次。本教程不打算覆盖操作系统的所有知识点，只想以最典型而粹简的训练，引领学生步入Linux殿堂。第一部分实验内容一LINUX基本操作2二进程管理错误！未定义书签。三存储管理错误！未定义书签。四文件系统设计第二部分实验指导7—LINUX基本操作8二进程管理14三存储管理32四文件系统设计488附录LINUX系统调用列表58第一部分实验内容Linux基本操作1•实验目的(1)了解Linux文件和目录结构。(2)掌握Linux常用命令操作。2•实验类型：验证型3•实验学时：44.实验原理和知识点(1)

3、实验原理：操作系统给用户捉供了易于使用的界面，Linux也不例外。Linux向用户提供的使用界面有命令行界而(CLI).图形用户界而(GUI)o在命令行界而下，用户可以向系统提交命令，系统的命令解释辭(或shell)解释执行用八提交的命令，并将结呆返回(通常是显示)给用户。在图形用户界面下，用户通过鼠标点击图形对象(如窗口、菜单、图符、按钮等等)向系统发出命令，系统执行该命令并给出结果。在命令行界面下操作Linux是木次实验的垂点。⑵知识点：CLI、GUT、命令解释器、Linux目录结构、Linux文件属性、Linux常用命令的使用、使用vi编辑器编辑文本文件。5•实验环境(硬件环境、软件

4、环境)：(1)硬件环境：：CritelPentiumIII以上CPU,128MB以上.内存，2GB以上硬盘⑵软件环境：RedHatLinux9.0以上版木操作系统。(注:RedHatMLinux的一个流行版本,系美国''红帽软件公司"开发)6.实验内容及步骤：(1)linux启动、登录、注销、关机。⑵认识Linux文件和目录结构。(1)常用命令的操作。(2)vi编辑器操作。7.思考与练习(1)怎样挂装和卸载一个设备(比如优盘)？⑵查阅资料，了解怎样修改启动配置文件/boot/grub/grub.confo(3)/proc里而存放的是什么？(4)怎样把程序执行的结果输出到一个文件里？二进程管

5、理1•实验目的(1)加深对进程概念的理解，理解进程和程序的区别。(2)认识并发进程的实质。分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。⑶认识并发进程的软中断通信。掌握使用软屮断控制进程的编程技术。(4)掌握管道通信原理。(5)通过编写Linux消息发送和接收程序，了解和熟悉Linux消息通信机制(6)通过编写共亨存储区的通信程序，理解Linux共亨存储区机制。2.实验类型：验证型3.实验学时：44.实验原理和知识点(1)实验原理：程序的并发执行具侑随机性和不可再现性。程序并发执行会导致资源共享和资源竞争，各程序向前执行的速度会受资源共享的制约。程序的动态执行过程川进程这个概念来描述。由

6、于向前推进的速度不町预知，所以多个进程并发地重复执行，整体上得到的结果可能不同。但要注意，就其中某单个进程而言，其多次运行结果是确定的。并发运行的进程Z间，可以通过信号进行同步，也可以通过管道、消息通信机制、共亨存储机制进行通信。(2)知识点：进程、子进程、并发执行的特性；信号、软中断通信、同步：管道、管道通信;消息队列、消息缓冲、消息的创建、发送和接收；共享存储的创建、附接和断接。5.实验环境(硬件环境、软件环境)：(1)换件环境：IntelPentiumIII以上CPU,128MB以上内存，2GB以上硕盘(2)软件环境：RedHatLinux9.0以上版本操作系统。6.实验内容及步骤：

7、(1)使用系统调用fork()创建两个子进程，观察父子进程的运行，通过运行结果的分析，认识并发进程的实质。(2)进程间通过系统调用signal()进行通信，通过系统调用waitO进行同步。通过运行结果的分析，认识并发进程的软中断通信。(3)使用系统调用pipeO建立一条管道，进程间通过管道交换信息。(54)使用系统调用msggetO、msgsndO、msgrcv()>msgct1()编写消息发送和接收程序。(3)使用系统