第一篇：操作系統(tǒng)本科實驗任務(wù)

實驗一

一、實驗名稱

進程調(diào)度的設(shè)計與實現(xiàn)

二、實驗目的1、綜合應用下列知識點設(shè)計并實現(xiàn)操作系統(tǒng)的進程調(diào)度：鄰接表，布爾

數(shù)組，非阻塞輸入，圖形用戶界面GUI，進程控制塊，進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換，多級反饋隊列進程調(diào)度算法。

2、加深理解操作系統(tǒng)進程調(diào)度的過程。

3、加深理解多級反饋隊列進程調(diào)度算法。

三、實驗內(nèi)容與主要設(shè)計思想

1、采用一種熟悉的語言，如C、PASCAL或C++等，編制程序。

2、采用多級反饋隊列調(diào)度算法進行進程調(diào)度。

3、每個進程對應一個PCB。在PCB中包括進程標識符pid、進程的狀態(tài)

標識status、進程優(yōu)先級priority、進程的隊列指針next和表示進程生命周期的數(shù)據(jù)項life（在實際系統(tǒng)中不包括該項）。

4、創(chuàng)建進程時即創(chuàng)建一個PCB，各個進程的pid都是唯一的，pid是在1

到100范圍內(nèi)的一個整數(shù)。可以創(chuàng)建一個下標為1到100的布爾數(shù)組，“真”表示下標對應的進程標識號是空閑的，“假”表示下標對應的進程標識號已分配給某個進程。

5、進程狀態(tài)status的取值為“就緒ready”或“運行run”，剛創(chuàng)建時，狀態(tài)為“ready”。被進程調(diào)度程序選中后變?yōu)椤皉un”。

6、進程優(yōu)先級priority是0到49范圍內(nèi)的一個隨機整數(shù)。

7、進程生命周期life是1到5范圍內(nèi)的一個隨機整數(shù)。

8、初始化時，創(chuàng)建一個鄰接表，包含50個就緒隊列，各就緒隊列的進

程優(yōu)先級priority分別是0到49。

9、為了模擬用戶動態(tài)提交任務(wù)的過程，要求動態(tài)創(chuàng)建進程。進入進程調(diào)

度循環(huán)后，每次按ctrl+f即動態(tài)創(chuàng)建一個進程，然后將該PCB插入就緒隊列中。按ctrl+q退出進程調(diào)度循環(huán)。

10、在進程調(diào)度循環(huán)中，每次選擇優(yōu)先級最大的就緒進程來執(zhí)行。將

其狀態(tài)從就緒變?yōu)檫\行，通過延時一段時間來模擬該進程執(zhí)行一個時

間片的過程，然后優(yōu)先級減半，生命周期減一。設(shè)計圖形用戶界面GUI，在窗口中顯示該進程和其他所有進程的PCB內(nèi)容。如果將該運行進程的生命周期不為0，則重新把它變?yōu)榫途w狀態(tài)，插入就緒隊列中；否則該進程執(zhí)行完成，撤消其PCB。以上為一次進程調(diào)度循環(huán)。

11、在上機實現(xiàn)該程序之后，要求寫出實驗報告，其中包括實驗名稱、實驗目的、實驗內(nèi)容、程序的主要流程圖、實驗心得和主要源程序清單等。

四、操作系統(tǒng)綜合性、設(shè)計性實驗課程介紹

（1）課程簡介與要求

《操作系統(tǒng)》是計算機專業(yè)學生的必修課程，該課程要求以計算機

組成原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、PASCAL語言程序設(shè)計（或C語言程序設(shè)計）作為先行課程。課程的教學目標是：使學生學習和掌握操作系統(tǒng)的主要功能、基本原理、主要算法和實施技術(shù)，懂得操作系統(tǒng)在現(xiàn)

代計算機系統(tǒng)中的重要作用，具有分析實際操作系統(tǒng)的基本能力。

（2）實驗目的及要求

鞏固和加深對操作系統(tǒng)相關(guān)知識的理解；掌握模擬的實驗方法；提

高編程能力。

（3）實驗方式與要求

根據(jù)在操作系統(tǒng)課程所學的理論，采用模擬的方法編程實現(xiàn)操作系

統(tǒng)的某些功能，上機調(diào)試通過，并提交實驗報告。

（4）考試方法及評分

上機檢查與批改實驗報告相結(jié)合，占總評成績的20%到30%。

（5）主要儀器設(shè)備

臺式電腦。

（6）教材及參考書

教材：

《計算機操作系統(tǒng)教程》張堯?qū)W等，清華大學出版社，2006年10月第3版

主要參考書：

? 《UNIX操作系統(tǒng)教程》尤晉元，西北電訊工程學院出版社，198

5年

? 《操作系統(tǒng)》馮耀霖等，西安電子科技大學出版社，1994年

? 《操作系統(tǒng)原理》尤晉元，上海交大出版社，1984年

? 《計算機操作系統(tǒng)》湯子瀛等，西安電子科技大學出版社，1996年12月第一版

[附錄一]實驗報告的格式

實驗課程：操作系統(tǒng)

實驗名稱：進程調(diào)度的設(shè)計與實現(xiàn)（綜合實驗）第一部分 實驗內(nèi)容

1．實驗目標

1、綜合應用下列知識點設(shè)計并實現(xiàn)操作系統(tǒng)的進程調(diào)度：鄰接表，布爾

數(shù)組，非阻塞輸入，圖形用戶界面GUI，進程控制塊，進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換，多級反饋隊列進程調(diào)度算法。

2、加深理解操作系統(tǒng)進程調(diào)度的過程。

3、加深理解多級反饋隊列進程調(diào)度算法。

2.實驗任務(wù)

1、用一種熟悉的語言，如C、PASCAL或C++等，編制程序。

2、采用多級反饋隊列調(diào)度算法進行進程調(diào)度。

3.實驗設(shè)備及環(huán)境

PC；C/C++等編程語言。

4.實驗主要步驟

(1)根據(jù)實驗目標，明確實驗的具體任務(wù)；

(2)編寫程序?qū)崿F(xiàn)進程調(diào)度算法；

(3)設(shè)計實驗數(shù)據(jù)并運行程序、記錄運行的結(jié)果；

(4)分析實驗結(jié)果；

(5)實驗后的心得體會。

第二部分 問題及算法

1.問題描述（學生填）

2.多級反饋隊列進程調(diào)度算法的一般思路（學生填）

3.算法實現(xiàn)的關(guān)鍵點（學生填）

第三部分 實驗結(jié)果與分析

1.實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果（學生填）

2.實驗分析及結(jié)論（學生填）

第四部分 心得與展望

1.自我評價及心得體會（學生填）

2.展望（學生填）

第五部分 附錄

1.主要界面（學生填）

2.源程序（學生填）

參考文獻（學生填）

實驗二

一、實驗名稱

模擬操作系統(tǒng)的頁面置換

二、實驗目的1、掌握操作系統(tǒng)的頁面置換過程，加深理解頁式虛擬存儲器的實現(xiàn)原理。

2、掌握用隨機數(shù)生成滿足一定條件的指令地址流的方法。

3、掌握頁面置換的模擬方法。

三、實驗要求與提示

1、采用一種熟悉的語言，如C、PASCAL、C++或Java等，編制程序。

2、模擬操作系統(tǒng)采用OPT、FIFO和LRU算法進行頁面置換的過程。

3、設(shè)程序中地址范圍為0到32767，采用隨機數(shù)生成256個指令地址，滿足50%的地址是順序執(zhí)行，25%向前跳，25%向后跳。為滿足上述條件，可采取下列方法：設(shè)d0=10000，第n個指令地址為dn，第n+1個指令地址為dn+1，n的取值范圍為0到255。每次生成一個1到1024范圍內(nèi)的隨機數(shù)a，如果a落在1到512范圍內(nèi)，則dn+1=dn+1。如果a落在513到768范圍內(nèi)，則設(shè)置dn+1為1到dn范圍內(nèi)一個隨機數(shù)。如果a落在769到1024范圍內(nèi)，則設(shè)置dn+1為dn到32767范圍內(nèi)一個隨機數(shù)。

4、頁面大小的取值范圍為1K，2K，4K，8K，16K。按照頁面大小將指令地址轉(zhuǎn)化為頁號。對于相鄰相同的頁號，合并為一個。

5、分配給程序的內(nèi)存塊數(shù)取值范圍為1塊，2塊，直到程序的頁面數(shù)。

6、分別采用OPT、FIFO和LRU算法對頁號序列進行調(diào)度，計算出對應的缺頁中斷率。

7、打印出頁面大小、分配給程序的內(nèi)存塊數(shù)、算法名、對應的缺頁中斷率。

8、分析頁面大小和分配給程序的內(nèi)存塊數(shù)對缺頁中斷率的影響。分析不同的頁面置換算法的調(diào)度性能。

9、在上機實現(xiàn)該程序之后，要求寫出實驗報告，其中包括實驗名稱、實驗目的、實驗內(nèi)容、程序的主要流程圖、實驗心得和主要源程序清單等。

第二篇：操作系統(tǒng)實驗

操作系統(tǒng)實驗

實驗一

Linux常用命令實驗

一．目的和要求

本實驗的目的是熟悉Linux操作系統(tǒng)的命令接口、圖形接口和程序接口；了解Linux操作系統(tǒng)的啟動過程；了解Linux操作系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)；用vi編輯器編寫簡單的C語言程序，并用gcc編譯器編譯、運行。

二．實驗內(nèi)容

1、實現(xiàn)開機、登錄、退出與關(guān)機：

(1)如果以root用戶登錄，則命令窗口的提示符為#；如果以普通用戶登錄，則命令窗口的提示符為$；登陸用戶名：user 密碼：123456(2)修改口令（修改口令操作不做）：成功進入系統(tǒng)后，在命令提示符后輸入“passwd”并鍵入回車鍵

(3)退出帳號：命令方式下：logout(4)關(guān)機或重啟：

命令方式下：halt或reboot 窗口方式下：“桌面”->“注銷”

2、掌握的基本常用命令列表

（1）關(guān)于目錄的操作命令：cd、ls、mkdir、rmdir、pwd等；

（2）關(guān)于文件的操作命令：cat、find、man/help、vi/vim、cp、rm、mv、dd、du、df、chmod、ln等；

（3）關(guān)于進程管理的操作命令：ps、kill、top、free 等；

（4）關(guān)于系統(tǒng)管理的操作命令：whoami、passwd、adduser/useradd、addgroup、userdel、groupdel、su、who、Ctrl+Alt+Fn(n=1、2、3、4、5、6)（在X-Window界面下切換到字符界面，重新登錄，Ctrl+Alt+F7返回圖形界面）、Alt+Fn(n=1、2、3、4、5、6)（在6個虛擬終端之間切換）等；

（5）安裝和卸載文件系統(tǒng)：mount、umount等；

（6）顯示有關(guān)計算機系統(tǒng)信息的命令：uname（顯示操作系統(tǒng)的名稱）、uname –n（顯示系統(tǒng)域名）、uname –p（顯示系統(tǒng)的CPU名稱）

（7）其它命令：time、date、cal 等。

3、閱讀/etc/inittab 文本文件，思考問題：如果要求啟動Linux系統(tǒng)之后進入字符 1

操作系統(tǒng)實驗

界面，應如何修改/etc/inittab文件？用戶應具有什么權(quán)限？

4、切換到不同的虛擬終端，登錄到Linux系統(tǒng)

5、vi 編輯器的使用（1）進入和退出vi（2）利用文本插入方式建立一個文件（3）在新建的文本文件上移動光標。

（4）對文本文件執(zhí)行刪除、復原、修改、替換操作。

6、熟悉gcc編譯環(huán)境：編寫一個C語言程序myfile1.c，求1～100中偶數(shù)的和，編譯并運行。

（1）編譯 gcc myfile1.c 運行./a.out（2）編譯 gcc –o myfile1 myfile1.c

運行./myfile1

7、編寫一個C語言程序myfile2.c，顯示字符串“Hello, Linux!”，并將其反向輸出。

8、熟悉Linux系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，使用命令或者編寫C語言程序報告Linux內(nèi)核的行為。

報告以下內(nèi)容： ? ? CPU類型和型號 ? ? 內(nèi)核版本

? ? 從系統(tǒng)最后一次啟動以來經(jīng)歷了多長時間?形式為dd:hh:mm:ss ? ? 當前配置的內(nèi)存數(shù)量 ? ? 當前可用內(nèi)存數(shù)量

? ? 自系統(tǒng)啟動以來，發(fā)生的所有的中斷的次數(shù) ? ? 從系統(tǒng)啟動開始創(chuàng)建的進程數(shù) ? ? 內(nèi)核執(zhí)行的上下文轉(zhuǎn)換的次數(shù)

三．實驗提示

1、Linux安裝

（1）安裝前的準備工作 <1>.基本的硬件配置

由于安裝涉及到各種硬件的設(shè)置，所以在安裝前必須了解機器各種硬件的型號，硬盤的使用情況，內(nèi)存的大小，鼠標的類型及接口，聲卡，網(wǎng)卡，顯卡，顯示器的型號。

操作系統(tǒng)實驗

<2>.有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信息

IP地址，掩碼，網(wǎng)關(guān)IP地址，域名服務(wù)器IP地址，域名，宿主機名。<3>.安裝方式的選擇

?從CD-ROM安裝 ?從FTP站點安裝 ?從NFS服務(wù)器安裝 ?從硬盤安裝 硬盤分區(qū)

硬盤空間必須和計算機上安裝的其他操作系統(tǒng)所使用的硬盤空間分開。特別要注意，如果硬盤空間很大，切忌不能將Linux裝在8G以后。安裝Red Hat Linux至少需要兩個硬盤分區(qū)：一個或多個“Linux native”類型的分區(qū)，一個“Linux swap”類型的分區(qū)

分區(qū)命名設(shè)計Linux 通過字母和數(shù)字的組合來表示硬盤分區(qū)。

? 前兩個字母-----分區(qū)名的前兩個字母表明分區(qū)所在設(shè)備的類型。hd指IDE硬盤，sd指SCSI硬盤。

? 下一個字母-----分區(qū)在哪個設(shè)備。例如，/dev/hda(第一個IDE硬盤)，/dev/sdb(第二個SCSI硬盤)。

? 數(shù)字-----代表分區(qū)。前四個分區(qū)（主分區(qū)或擴展分區(qū)）用數(shù)字1到4表示。邏輯分區(qū)從5開始。例如，? 若IDE硬盤在安裝Linux前安裝了Windows系統(tǒng)并劃分了C盤和邏輯分區(qū)D盤，那么D盤就是/dev/hda5, /dev/hda5表示第一個硬盤的第一個邏輯分區(qū)。

對于Linux初學者來說，為Linux分兩個區(qū)（根分區(qū)和交換分區(qū)）是比較簡單方便的。

一個交換分區(qū)：用來支持虛擬內(nèi)存。一個根分區(qū)：根分區(qū)是/（根目錄）的所在地，其中包含啟動系統(tǒng)所需的文件和系統(tǒng)配置文件。這個分區(qū)要足夠大。

一個/usr分區(qū)： /usr是Linux系統(tǒng)許多軟件所在的地方。一個/home分區(qū)：這是用戶的主目錄所在地。（2）開始安裝

注意點：我們一般選擇的是圖形化的安裝方式。它的主要部分是相同的。

? 可能會在安裝完成后第一次啟動時才進行網(wǎng)卡的檢測。

操作系統(tǒng)實驗

? 在選擇圖形化界面時，有兩種方式gnome和kde；它們各有優(yōu)缺點。? 系統(tǒng)會讓你選擇啟動時是圖形化方式，還是字符方式。請大家選擇字符方式。

? 在選擇防火墻的時候，在安裝時請先不用防火墻。

? 圖形化安裝方式下，不能選擇啟動時的開啟服務(wù)。可在系統(tǒng)安裝完成后用setup命令進行修改。

2、進入Linux（1）登錄

第一次登錄系統(tǒng)，必須作為“root”登錄。這個帳號對系統(tǒng)的一切都有完全的訪問權(quán)限。

在login:提示符處輸入root。按[Enter](或[Return]鍵).會出現(xiàn)Password提示。輸入口令，應該看到類似以下的信息：

[root@localhost /root] #（2）退出

輸入[Ctrl]-[D]（3）帳號和口令 <1>.帳號

創(chuàng)建新的帳號有幾種方法，最基本的方法：useradd命令.[root @ localhost / root] # useradd

Tom

[root @ localhost / root] # <2>.口令

passwd 命令可以用來： ? 為新創(chuàng)建的用戶分配口令。? 修改已存在的用戶的口令。? 修改登錄的用戶的口令。此時必須以root登錄。如：

[root @ localhost / root]# passwd Tom

New UNIX password:

Retype new UNIX password:

passwd:all authentication tokens updated successfully 4

操作系統(tǒng)實驗

[root @ localhost / root]#

用新帳戶登錄：

Red Hat Linux release 7.1(Manhattan)

Kernel 2.0.34 on an i586

login: Tom

Password:

[Tom@ localhost Tom] $ <3>.su 命令

用su，當前的登錄段能變成root（或其他用戶）的登錄段。如：

[Tom@ localhost Tom] $ su

Password:

[root@ localhost Tom] # 也可以用su變成其他用戶。這時，必須作為root運行su，給出用戶名。<4>.關(guān)閉系統(tǒng)

關(guān)閉系統(tǒng)時，必須告訴所有的進程結(jié)束運行，使用shutdown命令。且只能由root 運行，格式是：

shutdown

多數(shù)情況下，必須包含下列選項之一：

-h-------在關(guān)閉完成后（Halt）停止系統(tǒng)。

-r--------在關(guān)閉完成后重啟動(Reboot)系統(tǒng)。

3、vi 編輯器的使用（1）進入和退出vi <1>進入vi 在系統(tǒng)提示符（$）下輸入命令vi和想要編輯（建立）的文件名（如example），便可進入vi。

<2>退出vi 在命令方式下可有幾種方法退出vi編輯器：

：wq 把編輯緩沖區(qū)的內(nèi)容寫到正在編輯的文件中，退出編輯器，回到Linux shell下。

：ZZ 僅當作過修改時才將緩沖區(qū)內(nèi)容寫到文件上。

操作系統(tǒng)實驗

：x 與 ：ZZ 相同。

：q!強行退出vi。感嘆號（!）告訴vi，無條件退出，丟棄緩沖區(qū)內(nèi)容。這樣，先前對該文件所做的修改或輸入都被拋棄。（2）新建文件

<1>在Linux提示符$之后，輸入命令 ：vi myfile，然后按〈Enter〉鍵。<2>輸入插入命令i（屏幕上看不到字符i）。<3>然后，輸入以下文本行： To the only book tht I, For mang year you have been my favourite book <4>發(fā)現(xiàn)這兩行有錯，進行改正： 按〈Esc〉鍵，從插入方式回到命令方式。按光標上移鍵，使光標移到第一行。

按光標左移鍵，使光標移到“tht”的第二個“t”處。

輸入i（這是插入命令），然后輸入a。該行變成如下形式： To the only book that I, 按光標右移鍵，使光標移到“I”上。

我們想在“I”之后輸入一個空格和單詞“l(fā)ike”。為此，輸入附加命令“a”。結(jié)果屏幕顯示為：

To the only book that a I，沒有出現(xiàn)預期的效果......原來是：我們先前使用了插入命令i，至今并未用〈Esc〉鍵返回命令方式。所以，輸入的所有字符都作為輸入文本予以顯示。<5>按〈Esc〉鍵，返回命令方式。

利用x命令刪除錯誤字符。然后，進入插入方式，輸入正確字符。<6>最后輸入如下所示的文本： To the only book that I like, For many year you have been my favourite book I liveeyou all the time and could not have picked much better.<7>將編輯的文本文件存盤。（利用“：wq”命令，或者“：x”命令）<8>重新進入vi編輯程序，編輯上面的文件。（如：$ vi myfile）

操作系統(tǒng)實驗

<9>在屏幕上見到myfile文件的內(nèi)容。在屏幕底邊一行顯示出該文件的名稱、行數(shù)和字符個數(shù)：“myfile”4 lines，130 characters 它仍然有錯，需進一步修改。

<10>將光標移到第二行的year的r處。輸入a命令，添加字符s。

<11>按〈Esc〉，回到命令方式。輸入命令10〈Space〉，光標移至何處?---光標右移10個字符位置。

<12>利用取代命令r將liveeyou改為live you。

<13>將光標移至第三行。輸入新行命令O（大寫字母），屏幕上有什么變化?---光標移至上一行（新加空行）的開頭。<14>輸入新行的內(nèi)容： We've been through much together 此時，vi處于哪種工作方式? <15>按〈Esc〉，回到命令方式。將光標移到第四行的live的v字母處。利用替換命令s將v改為k。

<16>在第四行的you之后添加單詞very much。<17>修改后的文本是以下內(nèi)容： To the only book that I like, For many years you have been my favourite book We've been through much together I like you very much all the the time and could not have picked much better.將該文件存盤，退出vi。

<18>重新編輯該文件。并將光標移到最后一行的have的v字母處，使用d$命令將v至行尾的字符都刪除。

<19>現(xiàn)在想恢復17步的原狀，怎么辦?（使用復原命令u）

<20>使用dd命令刪除第一行；將光標移至through的u字母處，使用C（大寫字母）命令進行修改，隨便輸入一串字符。將光標移到下一行的開頭，執(zhí)行5x命令；然后執(zhí)行重復命令（.）。

<21>屏幕內(nèi)容亂了!現(xiàn)在想恢復17步的原狀，怎么辦?（不寫盤，強行退出vi）

4、Linux內(nèi)核

操作系統(tǒng)實驗

Linux 內(nèi)核源程序目錄結(jié)構(gòu)（/usr/src/redhat/SOURCES）如下： /document ：保存幫助文檔

/arch

：包含多個子目錄，每個存放與特定體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼。如arch/i386（intel 386 體系結(jié)構(gòu)）,arch/sparc,arch/alpha等。每個子目錄下至少又包含三個子目錄：

? kernel（存放支持該體系結(jié)構(gòu)特有的諸如信號處理和SMP之類特征的實現(xiàn)）；

? ? lib（存放該體系結(jié)構(gòu)特有的諸如Strlen和memcpy之類的高效率函數(shù)）； mm（存放該體系結(jié)構(gòu)特有的諸如內(nèi)存管理程序的實現(xiàn)）

/drivers ：該目錄占內(nèi)核代碼一半以上，包括顯卡、網(wǎng)卡、SCSI適配器、軟驅(qū)、PCI設(shè)備和其他外設(shè)的軟件驅(qū)動程序。/fs：包含linux支持的文件系統(tǒng)。

/include ：包含源程序中大部分包含（.h）文件。/init: 包含main.c,保存大部分協(xié)調(diào)內(nèi)核初始化的代碼。/ipc：實現(xiàn)了SYSTEM V的進程間通訊IPC。

/kernel：包含了linux最重要的部分：實現(xiàn)平臺獨立的基本功能，包括Sched.c、fork.c、exit.c。

/lib :存放字符串和內(nèi)存操作函數(shù)。

/mm：包含與體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的內(nèi)存管理代碼。/net：包含了linux應用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議代碼。/script ：包含用來配置內(nèi)核的腳本。

5、報告Linux狀態(tài)（/proc 中的信息）

在終端窗口提示符下，可以使用cat命令顯示相關(guān)文件的內(nèi)容，如： cat /proc/cpuinfo 通過編寫程序，顯示相關(guān)文件內(nèi)容：應用文件操作，將相關(guān) /proc中的文件讀入到緩沖區(qū)中，可用fgets()函數(shù)按行取文件中數(shù)據(jù)，通過strstr()檢驗包含所需數(shù)據(jù)字符串。如存在，用printf()函數(shù)輸出。（1）CPU類型和型號

/proc/cpuinfo文件提供了有關(guān)CPU的多種信息，這些信息是從內(nèi)核里對CPU的測試代碼中得到的。文件列出了CPU個數(shù)：processor；CPU制造商：vendor_id；CPU架構(gòu)：model；CPU名稱：model name；CPU時鐘頻率：cpu MHz；CPU緩存大小： 8

操作系統(tǒng)實驗

cache size；CPU包含的指令集：flags。文件還包含了以bogomips表示的處理機速度，而且如果檢測到CPU的多種特性或bug，文件還會包含相應的標志。該文件的格式為：文件由多行構(gòu)成，每行包括一個域名稱、一個冒號和一個值。

通過fopen()函數(shù)打開包含CPU類型和型號的文件cpuinfo，把內(nèi)容讀入字符數(shù)組char_all，然后通過strstr()函數(shù)查找CPU類型和型號所在的位置，用strncpy()函數(shù)拷貝到字符數(shù)組中，通過printf()標準輸出函數(shù)輸出。（2）存儲器信息

/proc/meminfo 文件給出了內(nèi)存狀態(tài)的信息。它顯示出系統(tǒng)中物理內(nèi)存的總量：MenTotal；未使用的物理內(nèi)存的總量：MemFree；用做文件緩沖的物理內(nèi)存的總量：buffers；用做緩沖的物理內(nèi)存的總量：Cached；活躍的內(nèi)存大小：Active；不活躍的內(nèi)存大小：Inactive；交換分區(qū)的總量：SwapTotal；交換分區(qū)未使用的總量：SwapFree等信息。（3）內(nèi)核版本

文件/proc/version顯示了正在運行的內(nèi)核版本、編譯此內(nèi)核的gcc版本以及該內(nèi)核的編譯時間。

（4）從系統(tǒng)最后一次啟動以來的時間，形式為dd:hh:mm:ss uptime讀出的時間是以秒計的，所以根據(jù)要求要轉(zhuǎn)換為天：小時：分鐘：秒。1天為86400秒，1小時為3600秒，1分鐘為60秒。通過兩個運算符就可以很好的轉(zhuǎn)換：“/”做除法取整運算，“%”做除法取余運算。舉例：86800秒，（86800/86400）=1（天），（86800%86400）=400（余400秒）；400秒，（400/3600）=0小時，（400%3600）=400（余400秒）；400秒，（400/60）=6分鐘，（400%60）=40（余40秒）。所以最后結(jié)果為：1：0：6：40。（5）其他信息的讀取 從/proc/stat中讀取信息

? CPU花費在用戶態(tài)、系統(tǒng)態(tài)和空閑態(tài)的時間——cpu ? 自系統(tǒng)啟動以來，發(fā)生的所有的中斷的次數(shù)——intr ? 內(nèi)核執(zhí)行的上下文轉(zhuǎn)換的次數(shù)----ctxt ? 系統(tǒng)最后啟動的時間----btime ? 從系統(tǒng)啟動開始創(chuàng)建的進程數(shù)----processes

6、Linux的目錄結(jié)構(gòu)

操作系統(tǒng)實驗

對于Linux來講它的樹型結(jié)構(gòu)與Windows不同，Windows可以有多個分區(qū)，每個分區(qū)都有根，但Linux 只有一個根，其他的所有文件、目錄或硬盤分區(qū)、軟盤、光盤、U 盤都必須mount（掛載）到Linux 根下的一個目錄中才能被訪問和使用。下面列出根目錄下的常見系統(tǒng)目錄及其用途。

/bin

bin是binary的縮寫。這個目錄沿襲了UNIX系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，存放著使用者最經(jīng)常使用的命令。例如cp、ls、cat，等等。

/boot

這里存放的是啟動Linux時使用的一些核心文件。

/dev

dev是device（設(shè)備）的縮寫。這個目錄下是所有Linux的外部設(shè)備，其功能類似DOS下的.sys和Win下的.vxd。在Linux中設(shè)備和文件是用同種方法訪問的。例如：/dev/hda代表第一個物理IDE硬盤。

/etc

這個目錄用來存放系統(tǒng)管理所需要的配置文件（例如配置文件inittab）和子目錄。

/home

用戶的主目錄，比如說有個用戶叫wang，那他的主目錄就是/home/wang，也可以用~wang表示。

/lib

這個目錄里存放著系統(tǒng)最基本的動態(tài)鏈接共享庫，其作用類似于Windows里的.dll文件。幾乎所有的應用程序都需要用到這些共享庫。

/lost+found

這個目錄平時是空的，當系統(tǒng)不正常關(guān)機后，這里就成了一些無家可歸的文件的避難所，有點類似于DOS下的.chk文件。

/media

用來掛載光盤、U盤等文件系統(tǒng)的目錄。/misc

用來掛載NFS 共享目錄。

/mnt

用于掛載其他硬盤分區(qū)系統(tǒng)的目錄（如掛載xp分區(qū)）。

/opt

某些第三方軟件商軟件的安裝地點，如國產(chǎn)紅旗office就存放于此。/proc

這個目錄是一個虛擬的目錄，它是系統(tǒng)內(nèi)存的映射，可以通過直接訪問這個目錄來獲取系統(tǒng)信息。也就是說，這個目錄的內(nèi)容不在硬盤上而是在內(nèi)存里。

/root

系統(tǒng)管理員（也叫超級用戶）的主目錄。作為系統(tǒng)的擁有者，總要有些特權(quán)，比如單獨擁有一個目錄。

/sbin

s就是Super User的意思，也就是說這里存放的是系統(tǒng)管理員使用的管理程序。

/tmp

這個目錄是用來存放一些臨時文件的地方。

/usr

這是最龐大的目錄，要用到的應用程序和文件幾乎都存放在這個目錄 10

操作系統(tǒng)實驗

下。其中包含以下子目錄：

/usr/X11R6

存放X-Window的目錄； /usr/bin

存放著許多應用程序；

/usr/sbin

給超級用戶使用的一些管理程序就放在這里；

/usr/include

Linux下開發(fā)和編譯應用程序需要的頭文件，在這里查找； /usr/lib

存放一些常用的動態(tài)鏈接共享庫和靜態(tài)檔案庫；

/usr/local

這是提供給一般用戶的/usr目錄，在這里安裝軟件最適合； /usr/src

Linux開放的源代碼就存在這個目錄。

/var

這個目錄中存放著那些不斷在擴充著的東西，為了保持usr的相對穩(wěn)定，那些經(jīng)常被修改的目錄可以放在這個目錄下，實際上許多系統(tǒng)管理員都是這樣做的。另外，系統(tǒng)的日志文件就在/var/log目錄中。

我們一般日常能經(jīng)常訪問的目錄有/home 目錄、/mnt目錄、/media 目錄、/usr 目錄。

第三篇：操作系統(tǒng)實驗六

void * my_malloc(unsigned int size){

// int i;

// Linker *p=first;

// for(i=size;i<=HEAP_SIZE&&p==NULL;i++)

//p=p->next;

// if(i>HEAP_SIZE)//空?間?不?足á?

//return NULL;

// if(i==HEAP_SIZE){

////p=(l.n+a)->first;

//delete p;}

// else

// {//p=(l.n+i)->first;

//int j;

////WORD *w;

//int temp;

//for(j=HEAP_SIZE;jtag=1;p->kval=a;return p;

//return NULL;

if(size>first->size)

return NULL;

else

{

static Linker* p=(struct Linker *)&heap[HEAP_SIZE-(first->size)];p->size=size;

Linker* tem=first;

while(tem!=NULL)

tem=tem->next;

tem=p;

first->size=(first->size)-size;

return tem;

}

}

void my_free(void * addr){

Linker* p,*tem;

p=first;

while((Linker*)addr->size!=p->next->size)

p=p->next;

tem=p->next;

p->next=tem->next;

first->size=first->size+tem->size;

delete tem;

}

l.insert(w,j);}

第四篇：操作系統(tǒng)實驗體會

操作系統(tǒng)實驗體會

操作系統(tǒng) 2010-04-04 14:38:15 閱讀814 評論0 字號：大中小 訂閱

每一次課程設(shè)計度讓我學到了在平時課堂不可能學到的東西。所以我對每一次課程設(shè)計的機會都非常珍惜。不一定我的課程設(shè)計能夠完成得有多么完美，但是我總是很投入的去研究去學習。所以在這兩周的課設(shè)中，熬了2個通宵，生物鐘也嚴重錯亂了。但是每完成一個任務(wù)我都興奮不已。一開始任務(wù)是任務(wù)，到后面任務(wù)就成了自己的作品了。總體而言我的課設(shè)算是達到了老師的基本要求。總結(jié)一下有以下體會。

1、網(wǎng)絡(luò)真的很強大，用在學習上將是一個非常高效的助手。幾乎所有的資料都能夠在網(wǎng)上找到。從linux虛擬機的安裝，到linux的各種基本命令操作，再到gtk的圖形函數(shù)，最后到文件系統(tǒng)的詳細解析。這些都能在網(wǎng)上找到。也因為這樣，整個課程設(shè)計下來，我瀏覽的相關(guān)網(wǎng)頁已經(jīng)超過了100個（不完全統(tǒng)計）。當然網(wǎng)上的東西很亂很雜，自己要能夠?qū)W會篩選。不能決定對或錯的，有個很簡單的方法就是去嘗試。就拿第二個實驗來說，編譯內(nèi)核有很多項小操作，這些小操作錯了一項就可能會導致編譯的失敗，而這又是非常要花時間的，我用的虛擬機，編譯一次接近3小時。所以要非常的謹慎，盡量少出差錯，節(jié)省時間。多找個幾個參照資料，相互比較，慢慢研究，最后才能事半功倍。

2、同學間的討論，這是很重要的。老師畢竟比較忙。對于課程設(shè)計最大的討論伴侶應該是同學了。能和學長學姐討論當然再好不過了，沒有這個機會的話，和自己班上同學討論也是能夠受益匪淺的。大家都在研究同樣的問題，討論起來，更能夠把思路理清楚，相互幫助，可以大大提高效率。

3、敢于攻堅，越是難的問題，越是要有挑戰(zhàn)的心理。這樣就能夠達到廢寢忘食的境界。當然這也是不提倡熬夜的，畢竟有了精力才能夠打持久戰(zhàn)。但是做課設(shè)一定要有狀態(tài)，能夠在吃飯，睡覺，上廁所都想著要解決的問題，這樣你不成功都難。

4、最好在做課設(shè)的過程中能夠有記錄的習慣，這樣在寫實驗報告時能夠比較完整的回憶起中間遇到的各種問題。比如當時我遇到我以前從未遇到的段錯誤的問題，讓我都不知道從何下手。在經(jīng)過大量的資料查閱之后，我對段錯誤有了一定的了解，并且能夠用相應的辦法來解決。

在編程中以下幾類做法容易導致段錯誤,基本是是錯誤地使用指針引起的

1)訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)，尤其是往系統(tǒng)保護的內(nèi)存地址寫數(shù)據(jù)，最常見就是給一個指針以0地址 2)內(nèi)存越界(數(shù)組越界，變量類型不一致等)訪問到不屬于你的內(nèi)存區(qū)域 3）其他 例如：

<1>定義了指針后記得初始化，在使用的時候記得判斷是否為NULL <2>在使用數(shù)組的時候是否被初始化，數(shù)組下標是否越界，數(shù)組元素是否存在等 <3>在變量處理的時候變量的格式控制是否合理等

解決方法

1.利用gdb逐步查找段錯誤: 2.分析Core文件 3.段錯誤時啟動調(diào)試: 4.利用backtrace和objdump進行分析: 總而言之，對待課設(shè)要像對待自己的作品一樣，不要當作任務(wù)來完成。

第五篇：操作系統(tǒng)實驗總結(jié)

操作系統(tǒng)實驗總結(jié)

學號：

姓名：

班級：

在本學期的計算機操作系統(tǒng)這門課學習當中，為了更好的了解操作系統(tǒng)相關(guān)知識，我們通過OS Lab平臺做了幾個實驗。在實驗室的過程中，我對課堂上學到的操作系統(tǒng)的一些知識有了新的認識，同時還接觸到了操作系統(tǒng)的相關(guān)源代碼，而且通過實驗的運行效果了解了平時我們看不到的操作系統(tǒng)的一些狀況，收獲還是很大的。下面先簡要歸納在實驗課上我做的幾個實驗的主要實驗內(nèi)容和實驗步驟：

實驗一：實驗環(huán)境的使用

實驗步驟：

1.1啟動OS Lab

OS Lab每次啟動后都會首先彈出一個用于注冊用戶信息的對話框（可以選擇對話框標題欄上的“幫助”按鈕獲得關(guān)于此對話框的幫助信息）。在此對話框中填入學號和姓名后，點擊“確定”按鈕完成本次注冊。觀察OS Lab主窗口的布局。OS Lab主要由下面的若干元素組成：菜單欄、工具欄以及停靠在左側(cè)和底部的各種工具窗口，余下的區(qū)域用來放置編輯器窗口。

1.2 學習OS Lab的基本使用方法

練習使用OS Lab編寫一個Windows控制臺應用程序，熟悉OS Lab的基本使用方法（主要包括新建項目、生成項目、調(diào)試項目等）。

實驗二：操作系統(tǒng)的啟動

實驗步驟：

2.1 準備實驗

啟動OS Lab，新建一個EOS Kernel項目，在“項目管理器”窗口中打開boot文件夾中的boot.asm和loader.asm兩個匯編文件，按F7生成項目，生成完成后，使用Windows資源管理器打開項目文件夾中的Debug文件夾。找到由boot.asm生成的軟盤引導扇區(qū)程序boot.bin文件，找到由loader.asm生成的loader程序loader.bin文件，記錄下此文件的大小1566字節(jié)。

2.2 調(diào)試EOS操作系統(tǒng)的啟動過程

2.2.1 使用Bochs做為遠程目標機

將調(diào)試時使用的遠程目標機修改為Bochs

2.2.2 調(diào)試BIOS程序

按F5啟動調(diào)試，Bochs在CPU要執(zhí)行的第一條指令（即BIOS的第一條指令）處中斷，從Console窗口顯示的內(nèi)容中，我們可以獲得關(guān)于BIOS第一條指令的相關(guān)信息，然后查看CPU在沒有執(zhí)行任何指令之前主要寄存器中的數(shù)據(jù)，以及內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

2.2.3 調(diào)試軟盤引導扇區(qū)程序

練習從0x7c00處調(diào)試軟盤引導扇區(qū)程序；查看boot.lst文件；調(diào)試過程——軟盤引導扇區(qū)程序的主要任務(wù)就是將軟盤中的loader.bin文件加載到物理內(nèi)存的0x1000處，然后跳轉(zhuǎn)到loader程序的第一條指令（物理地址0x1000處的指令）繼續(xù)執(zhí)行l(wèi)oader程序；

2.2.4 調(diào)試加載程序

調(diào)試過程——Loader程序的主要任務(wù)是將操作系統(tǒng)內(nèi)核（kernel.dll文件）加載到內(nèi)存中，然后讓CPU進入保護模式并且啟用分頁機制，最后進入操作系統(tǒng)內(nèi)核開始執(zhí)行（跳轉(zhuǎn)到kernel.dll的入口點執(zhí)行）；

2.2.5 調(diào)試內(nèi)核

2.2.6 EOS啟動后的狀態(tài)和行為

查看EOS的版本號；查看EOS啟動后的進程和線程的信息；查看有應用程序運行時進程和線程的信息

實驗三：進程的創(chuàng)建

實驗步驟：

3.1 準備實驗

啟動OS Lab；新建一個EOS Kernel項目；分別使用Debug配置和Release配置生成此項目，從而在該項目文件夾中生成完全版本的EOS SDK文件夾；新建一個EOS應用程序項目；使用在第3步生成的SDK文件夾覆蓋EOS應用程序項目文件夾中的SDK文件夾

3.2 練習使用控制臺命令創(chuàng)建EOS應用程序的進程

3.3 練習通過編程的方式讓應用程序創(chuàng)建另一個應用程序的進程

使用OS Lab打開本實驗文件夾中的NewProc.c文件；查看應用程序創(chuàng)建另一個應用程序的進程的執(zhí)行結(jié)果。

3.4 調(diào)試CreateProcess函數(shù)

調(diào)試CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建進程的過程；分別驗證應用程序和操作系統(tǒng)內(nèi)核在進程的4G虛擬地址空間中所處的位置；

3.5 調(diào)試PsCreateProcess函數(shù)

調(diào)試PspCreateProcessEnvironment函數(shù)；調(diào)試進程控制塊的創(chuàng)建過程；調(diào)試初始化進程控制塊中各個成員變量的過程。

3.6 練習通過編程的方式創(chuàng)建應用程序的多個進程

使用OS Lab打開本實驗文件夾中的參考源代碼文件NewTwoProc.c，仔細閱讀此文件中的源代碼。使用NewTwoProc.c文件中的源代碼替換EOS應用程序項目中EOSApp.c文件內(nèi)的源代碼，生成后啟動調(diào)試，查看多個進程并發(fā)執(zhí)行的結(jié)果。

實驗四：線程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換

實驗步驟：

4.1 準備實驗

啟動OS Lab，新建一個EOS Kernel項目

4.2 調(diào)試線程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程

查看一下loop命令執(zhí)行的效果；調(diào)試線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程；對斷點進行一些調(diào)整。

4.2.1 線程由阻塞狀態(tài)進入就緒狀態(tài)：

將線程從等待隊列中移除；將線程的狀態(tài)由Waiting修改為Zero；將線程插入其優(yōu)先級對應的就緒隊列的隊尾；將線程的狀態(tài)由Zero修改為Ready。

4.2.2 線程由運行狀態(tài)進入就緒狀態(tài)：

線程中斷運行，將線程中斷運行時的上下文保存到線程控制塊中；如果處于運行狀態(tài)的線程被更高優(yōu)先級的線程搶先，就需要將該線程插入其優(yōu)先級對應的就緒隊列的隊首。（注意，如果處于運行狀態(tài)的線程主動讓出處理器，例如時間片用完，就需要將程插入其優(yōu)先級對應的就緒隊列的隊尾）；將線程的狀態(tài)由Running修改為Ready

4.2.3 線程由就緒狀態(tài)進入運行狀態(tài)：

將線程從其優(yōu)先級對應的就緒隊列中移除；將線程的狀態(tài)由Ready修改為Zero；將線程的狀態(tài)由Zero修改為Running；將線程的上下文從線程控制塊（TCB）復制到處理器的各個寄存器中，讓線程從上次停止運行的位置繼續(xù)運行。

4.2.4 線程由運行狀態(tài)進入阻塞狀態(tài)：

將線程插入等待隊列的隊尾；將線程的狀態(tài)由Running修改為Waiting；將線程中斷執(zhí)行，并將處理器上下文保存到該線程的線程控制塊中。

4.3 為線程增加掛起狀態(tài)

觀察loop線程被掛起的情況：刪除之前添加的所有斷點；按F5啟動調(diào)試；待EOS啟動完

畢，在EOS控制臺中輸入命令“l(fā)oop”后按回車。此時可以看到loop線程的執(zhí)行計數(shù)在不停增長，說明loop線程正在執(zhí)行，記錄下loop線程的ID；按Ctrl+F2切換到控制臺2，輸入命令“suspend 31”（如果loop線程的ID是31）后按回車；按Ctrl+1切換回控制臺1，可以看到由于loop線程已經(jīng)成功被掛起，其執(zhí)行計數(shù)已經(jīng)停止增長了。

在PsResumThread函數(shù)第119行需要添加的代碼的流程可以是：首先調(diào)用List Remove Entry函數(shù)將線程從掛起線程隊列中移除，然后調(diào)用PspReadyThread函數(shù)將線程恢復為就緒狀態(tài)，最后調(diào)用PspThreadSchedule宏函數(shù)執(zhí)行線程調(diào)度，讓剛剛恢復的線程有機會執(zhí)行。

實驗過程：

做實驗時，最開始并不是很了解OS Lab平臺的使用，即使對著老師給的實驗教程做還是不怎么會，于是請教會做的同學，通過同學的講解我知道了怎樣在OS Lab平臺上建立項目，怎樣更改路徑并找到項目的源文件等等基本操作。

掌握對平臺的簡單應用后，做后面的實驗我是按照實驗教程上的步驟一步步的實施，并且每次都認真觀察相應的運行結(jié)果，每個實驗都會建議我們學習實驗教程前面的理論部分，我想如果對他的理論不熟悉，就算試驗成功了我也不知道為什么，所以我一般在做實驗前會對前面的理論部分進行簡要的學習和熟悉。做實驗的過程中，有時候按照實驗教程上的步驟做平臺還是會出現(xiàn)一些錯誤，比如做實驗三到調(diào)試CreateProcess函數(shù)時，出現(xiàn)的調(diào)試異常對話框中，本來是要點擊“是”的，但做到這里電腦總是會出現(xiàn)像死機一樣的狀況，關(guān)掉平臺重做到這里老是出現(xiàn)同樣的問題，最后換電腦也是這樣，然后我嘗試不按照實驗步驟點擊“是”也不行，最后還是又還了電腦才做成功，問其他同學也有出現(xiàn)同樣的問題，我想可能是平臺和電腦上有什么地方有沖突吧。

之后做試驗是遇到問題我還是選擇多問同學，畢竟每個人擅長的是不同的，有些問題這個同學會解決，有些問題則是那個同學才懂解決，通過互相交流和學習，我們通過實驗不僅鞏固了課堂上學到的相關(guān)知識，也對操作系統(tǒng)有了更深的了解。

體會：

其實做完實驗我還是不能保證我對OS Lab這個平臺有很好的全面的了解，但是對一些基本操作及其快捷鍵我算是大致掌握了，通過這個平臺我也是認識到了“沒有做不到的，只有想不到的”，我覺得創(chuàng)建這個平臺的人們真的是很了不起，這個平臺讓我們便動手便了解了平時我們看不到的操作系統(tǒng)的相關(guān)知識。要做好實驗，得按照實驗教程上面的內(nèi)容一步步落實，要邊做變領(lǐng)悟相關(guān)原理及運行結(jié)果的出現(xiàn)的原因，這樣我們才能在試驗中學到更多、掌握更多。其次，也遇到問題我們自然是要先自己思考，通過不同的嘗試來解決，之后不能解決的我們要多向老師同學請教，通過互相交流得來的知識也是會讓我們難忘的。