《操作系统》实验指导书[1]1

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1、计算机科学与信息学院《操作系统》实验指导书王道书编写适用专业：信息安全、网络工程贵州大学二OO九年-一月-!-£1—刖吞操作系统是一门理论性和时间性都很强的课程。要学好操作系统的设计原理，除了听课、看书、做习题外，最好的方法就是在实践中进行，包括使用操作系统、阅读和分析已冇操作系统的源代码、自己设计小型系统/模块或模拟算法等。本教材安排的实验内容按深度可分为五个层次，BIJ：使用级、观察级、系统管理级、源码阅读级和实现级。（1）使用级：是指如何使用操作系统，包括对命令（以及菜单和shell）、系统调用和系统文件的使用。

2、（2）观察级：是指通过使用级的接口，从外部观察操作系统的内部工作过程和结构。（3）系统管理级：是指系统或设备的安装、配置和性能调整。（4）源码阅读级：是指对现有操作系统部分内核源代码的阅读。（5）实现级：是指编程模拟实现操作系统某些功能模块。实验的操作平台是RedHatLinux9.0和Windows2000Professional,其中前者是主要的实验平台，因为源码阅读级等实验都是在Linux平台上进行的，当然，在Linux±进行的实验基本上也都可在UNIX平台上直接进行。根据专业特点及口己的需耍以及实验条件等选择相

3、应的实验内容。（目录）实验一Linux系统用户接口和编程界面4实验二进程的创建6实验三进程的控制11实验四进程的管道通信15实验五进程调度实验18实验报告的基本内容及要求20贵州大学实验报告21实验一Linux系统用户接口和编程界面实验学时：2实验类型：（验证）实验要求：（必做）一、实验目的1.熟悉使用Linux字符界面、窗口系统的常用命令。2.熟悉运用Linux常用的编程工具。3.熟悉运用Linux的在线求助系统。4.掌握在Linux操作系统环境上编辑、编译、调试、运行一个C语言程序的全过程。二、实验内容1.熟悉开机

4、后登录Linux系统和追出系统的过程；2.熟悉Linux字符界面虚拟终端窗口和shell,以及图形界面X-Window（如gnome或KDE）:练习并掌握常用的Linux操作命令，如Is、cat>ps^dffind>grep、cd、more、cp、kill、at^vi^cc>man、help>control+d/c>等;熟悉常用shell的提示符;熟悉字符窗口与图形界而之间的切换。3.学习使用Linux的在线求助系统，如man和help命令等。4.掌握一种Linux的编辑器，特别是字符界面的vi工具的使用。5.用vi编

5、辑一个打印“Hello,IamaCprogram"字串的C语言程序,然后编译并运行它,记下整个过程。熟悉gcc、gdb等编译器、调试器的使用。三、实验原理、方法和手段Linux操作系统坏境下完成相关命令的使用；四、实验组织运行要求课堂上集屮授课，学生独立完成实验。五、实验条件PC机或工作站一台；RedHat9.0操作系统；六、实验步骤按Linux安装步骤完成；七、思考题Linux的命令与Windows命令有什么不同?八、实验报告参见实验报告要求；九、其它说明课后可以在RedHat9.0虚拟机上并完成相关实验。实验二进程

6、的创建实验学时：2实验类型：(验证)实验要求：(必做)一、实验目的1、掌握进程的概念，明确进程的含义2、认识并了解并发执行的实质二、实验内容1、编写一段程序，使用系统调用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了进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示'『，了进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter・・・’及'son……',父进程显示Jparent……’，观察结果，分析

7、原因。三、实验原理、方法和手段实验手段：编程验证原理；四、实验组织运行要求课堂集小授课参考程序和学生编程实现、并冋答相关疑问；五、实验条件(1)阅读LINUXWjfork,c源码文件,分析进程的创建过程。(2)阅读LTNUX的sched.c源码文件,加深对进程管理概念的认识。六、实验步骤一、进程UNIX屮，进程既是一个独立拥有资源的基本单位，又是一个独立调度的基本单位。一个进程实体由若T•个区(段)组成，包括程序区、数据区、栈区、共亨存储区等。每个区乂分为若T页，每个进程配置有唯一的进程控制块PCB,用于控制和管理进程

8、。PCB的数据结构如下：1、进程表项(ProcessTableEntry)。包括一些最常用的核心数据：进程标识符PTD、川户标识符UTD、进程状态、事件描述符、进程和U区在内存或外存的地址、软中断信号、计时域、进程的大小、偏置值nice、指向就绪队列中下一个PCB的指针PJJnk.指向U区进程正文、数据及栈在内存区域的指针。2、U