操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班 級(jí)_學(xué) 號(hào)_姓 名_浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院2010-2011學(xué)年 第2學(xué)期操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)_學(xué)號(hào)_姓名_實(shí)驗(yàn)1 進(jìn)程管理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 弄清進(jìn)程和程序的區(qū)別，加深對(duì)進(jìn)程概念的理解。2. 了解并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行過程，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)。3. 掌握解決進(jìn)程互斥使用資源的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 管道通信使用系統(tǒng)調(diào)用pipe( )建立一個(gè)管道，然后使用系統(tǒng)調(diào)用fork( )創(chuàng)建2個(gè)子進(jìn)程p1和p2。這2個(gè)子進(jìn)程分別向管道中寫入字符串：“Child process p1 is sending message！”和“Child process p2 is sen

2、ding message！”，而父進(jìn)程則從管道中讀出來自兩個(gè)子進(jìn)程的信息，并顯示在屏幕上。2. 軟中斷通信使用系統(tǒng)調(diào)用fork( )創(chuàng)建2個(gè)子進(jìn)程p1和p2，在父進(jìn)程中使用系統(tǒng)調(diào)用signal( )捕捉來自鍵盤上的軟中斷信號(hào)SIGINT(即按Ctrl-C)，當(dāng)捕捉到軟中斷信號(hào)SIGINT后，父進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用kill( )分別向2個(gè)子進(jìn)程發(fā)出軟中斷信號(hào)SIGUSR1和SIGUSR2，子進(jìn)程捕捉到信號(hào)后分別輸出信息“Child process p1 is killed by parent！”和“Child process p2 is killed by parent！”后終止。而父進(jìn)程等待2個(gè)子

3、進(jìn)程終止后，輸出信息“Parent process is killed！”后終止。三、實(shí)驗(yàn)要求1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫C程序。2. 上機(jī)調(diào)試程序。3. 記錄并分析程序運(yùn)行結(jié)果。四、程序說明和程序流程圖五、程序代碼六、程序運(yùn)行結(jié)果及分析操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)_學(xué)號(hào)_姓名_實(shí)驗(yàn)2 進(jìn)程通信一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解進(jìn)程間通信IPC的三種方式：消息隊(duì)列、共享內(nèi)存和信號(hào)量。2. 掌握使用消息隊(duì)列進(jìn)行進(jìn)程間通信的有關(guān)系統(tǒng)調(diào)用和編程方法。3. 掌握使用共享內(nèi)存進(jìn)行進(jìn)程間通信的有關(guān)系統(tǒng)調(diào)用和編程方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 消息隊(duì)列使用系統(tǒng)調(diào)用msgget( )、msgsnd( )、msgrcv( )和msgctl(

4、 )，用消息隊(duì)列機(jī)制實(shí)現(xiàn)客戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程間的通信?？蛻暨M(jìn)程首先建立一個(gè)描述符為msgqid的消息隊(duì)列，接著向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)送一個(gè)消息正文為自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)pid且類型為1的消息，然后接收來自服務(wù)器進(jìn)程的消息，并在屏幕上顯示：“Client receives a message from xxxx！”，其中“xxxx”為服務(wù)器進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)。服務(wù)器進(jìn)程首先捕捉軟中斷信號(hào)(除不能捕捉的SIGKILL)，若捕捉到時(shí)則調(diào)用函數(shù)cleanup( )刪除消息隊(duì)列，終止服務(wù)器進(jìn)程。否則重復(fù)下列操作：接收所有類型為1的消息，并在屏幕上顯示：“Server receives a message from xxx

5、x！”，其中“xxxx”為客戶進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)；然后服務(wù)器進(jìn)程將客戶進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)作為返回消息的類型，而將自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)作為消息正文發(fā)送給客戶進(jìn)程。2. 共享內(nèi)存使用系統(tǒng)調(diào)用shmget( )、shmat( )和shmctl( )，用共享內(nèi)存機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。其中一個(gè)進(jìn)程向共享內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)，另一個(gè)進(jìn)程從共享內(nèi)存中讀出數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上。三、實(shí)驗(yàn)要求1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫C程序。2. 上機(jī)調(diào)試程序。3. 記錄并分析程序運(yùn)行結(jié)果。四、程序說明和程序流程圖五、程序代碼六、程序運(yùn)行結(jié)果及分析操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)_學(xué)號(hào)_姓名_實(shí)驗(yàn)3 存儲(chǔ)管理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)的原理與特點(diǎn)。2

6、. 掌握請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理的頁(yè)面置換算法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 通過隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生一個(gè)指令序列，共320條指令。指令的地址按下述原則生成：(1) 50%的指令是順序執(zhí)行的；(2) 25%的指令均勻分布在前地址部分；(3) 25%的指令均勻分布在后地址部分。實(shí)現(xiàn)方法：(1) 在0，319的指令地址中隨機(jī)選取一起點(diǎn)s；(2) 執(zhí)行指令s；(3) 順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為s+1的指令；(4) 在前地址0，s中隨機(jī)選取一條地址為m的指令執(zhí)行；(5) 順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為m+1的指令；(6) 在后地址m+2，319中隨機(jī)選取一條指令s；(7) 重復(fù)(2)(6)，直到執(zhí)行320次指令。2. 將指令序

7、列變換為頁(yè)地址流，設(shè)：(1) 頁(yè)面大小為1K；(2) 用戶內(nèi)存容量為432頁(yè)面(page frame)；(3) 用戶虛存容量為32K(即32頁(yè))。若10條指令為1頁(yè)，則320條指令在虛存中的存放方式為：第0頁(yè)(虛存地址0，9)第0條第9條指令；第1頁(yè)(虛存地址10，19)第10條第19條指令； 第31頁(yè)(虛存地址310，319)第310條第319條指令。3. 計(jì)算并輸出下列算法在不同內(nèi)存容量下的命中率(命中率=1-缺頁(yè)率)。(1) FIFOFirst In First Out Page Replacement Algorithm(2) LRULeast Recently Used Page R

8、eplacement Algorithm三、實(shí)驗(yàn)要求1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫C程序。2. 上機(jī)調(diào)試程序。3. 記錄并分析程序運(yùn)行結(jié)果。四、程序說明和程序流程圖五、程序代碼六、程序運(yùn)行結(jié)果及分析操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)_學(xué)號(hào)_姓名_實(shí)驗(yàn)4 文件系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解文件系統(tǒng)的功能和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。2. 熟悉有關(guān)文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用。3. 掌握簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 使用有關(guān)文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用creat( )、open( )、close( )、read( )和write( )將文件file1.c和file2.c合并為file3.c。2. 為L(zhǎng)inux系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，要求具有下列功能：(1) 向用戶提供以下命令：login用戶登錄dir列文件目錄create創(chuàng)建文件delete刪除文件open打開文件close關(guān)閉文件read讀文件write