2022年操作系统实验 2.pdf

《2022年操作系统实验 2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年操作系统实验 2.pdf（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、操作系统实验指导书主编：杜俊俐中原工学院软件教研室2004 年 8 月 10 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 2 前言操作系统是计算机系统中的核心系统软件，他负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源，是计算机高效的工作。操作系统课程是计算机科学与技术专业核心课程。由于操作系统是最优秀、最复杂和最庞大的软件之一，所以，真正领会操作系统课程所介绍的感念、原理、方法和技巧等，是十分困难的。经验表明，学

2、习尤其是真正体会和掌握操作系统的最好方式是对它进行充分的实验。为此，培养计划中为操作系统课程安排了 16 学时实验。为了更好地发挥实验对课程学习的作用，将课程中重要知识组织成六个实验。通过实验能使学生全面、透彻的理解操作系统原理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 3 目录第一章、概述,4 第二章、实验要求及注意事项 ,5 第三章、实验项目 ,6 实验一：熟悉OS环境,6实验二：进程创建与撤消,7实验三：进程通信进

3、程调度,8实验四：主存储器空间的分配与回收、磁盘调度算法,9实验五：文件结构,10实验六：安全管理,11第四章、实验项目涉及的主要仪器设备简介,12 第五章、参考文献 ,13 附录 A:实验报告规范 ,14 附录 B:PC机简介,15 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 17 页 - - - - - - - - - 4 第一章、概述操作系统课程是计算机科学与技术专业核心课程。高级语言程序设计、数据结构等课程为其前趋课程。该课程理论性强，难以理解。通过课程的实验

4、，能帮助学生深透理解并真正领会操作系统课程所介绍的感念、原理、方法和技巧等。实验学时为 16，共分六个实验分别进行。实验一：熟悉OS 环境、实验二：进程创建与撤消、实验三：进程通信进程调度（选一）、实验四：主存储器空间的分配与回收磁盘调度算法（选一） 、实验五：文件结构、实验六：安全管理。其中实验三、实验四需4学时，其余均为 2学时。这六个实验对操作系统原理中的进程管理、存储器管理、文件系统、系统安全等重要知识进行训练。实现语言为Visual C+ 6.0。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

5、 - - - - 第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - 5 第二章、实验要求及注意事项实验环境要求：硬件：普通PC386以上微机；软件：操作系统：Windows 2000；开发语言： Visual C+ 6.0；实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果，实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - 6 第三章、实验项目实验一熟悉 OS环境一实验目的认识 windows 2000 操作系统对计算机系统资源管理的功能。二实验属性该实验为验证性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法；实验中要求在正确安装windows 2000 系统后，熟悉“管理工具”的内容和应用，熟悉windows 2000 操作系统的应用环境。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时

7、上交。五实验原理windows 2000 操作系统功能。六实验步骤（1）正确安装windows 2000 操作系统；（2）熟悉 windows 2000 系统管理工具的内容和应用（服务、 事件查看器、 计算机管理器、数据源、性能、组件）；（3）熟悉 windows 2000 操作系统的应用环境。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 17 页 - - - - - - - - - 7 实验二 : 进程创建与撤消一实验目的（1）加深对进程概念的理解和进程创建与撤消算法

8、；（2）进一步认识并发执行的实质。二实验属性该实验为设计性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。本实验要求完成如下任务：（1） 、进程管理：通过WIN2000 “任务管理器”观察进程的状态，进行进程的创建、切换和撤销。（2） 、进程创建与撤销：通过系统调用编程实现进程的创建与撤销功能，并在屏幕上观察进程活动的结果。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告；实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按

9、时上交。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - 8 实验三 : 进程调度、进程通信（选一）一实验目的该实验包含有两个子实验。1 进程调度 ：加深理解并模拟实现进程调度算法1）熟悉常用的进程调度算法，如FCFS、SPF、FPF 2）结合所学的数据结构及编程知识，模拟一种进程调度算法的实现2 进程通信 ：加深对进程通信的理解。熟悉消息通信机制、共享存储器通信机制，进一步认识其与信号量通信的区别。编程实现实现进程通信（创建消

10、息、发送消息、接收消息）。二实验属性该实验为设计性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - 9

11、 实验四：主存储器空间的分配与回收磁盘调度算法（选一）一实验目的模拟实现一个简单的固定（或可变）分区存储管理系统，进一步加深对分区分配方案设计思想的理解。二实验属性该实验为设计性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。本实验要求完成如下任务：（1） 建立相关的数据结构，作业控制块、已分配分区及未分配分区（2） 实现一个分区分配算法，如最先适应分配算法、最优或最坏适应分配算法（3） 实现一个分区回收算法（4） 给定一批作业 /进程，选择一个分配或回收算法，实现分区存储的模拟管理实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习

12、报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - 10 实验五：文件结构一实验目的熟悉 windows 2000 的文件系统，进一步掌握优化磁盘系统的基本方法二实验属性该实验为设计性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。

13、本实验要求完成如下任务（可选择部分）：（1） 实现文件与文件夹的加密（2） 进行磁盘配额的分配与管理（3） 进行磁盘清理和磁盘碎片整理（4） 实现磁盘的备份、还原及修复实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页

14、 - - - - - - - - - 11 实验六：安全管理一实验目的掌握 windows 2000 安全特性的设置方法，进一步了解其提供的安全措施。二实验属性该实验为验证性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求学时完成。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A） ，并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。五实验原理windows 2000 安全机制。六实验步骤（1） 用户和组的安全性设置；（2） 域

15、的安全性设置；（3） 目录权限的赋予（授予、取消、拒绝）；（4） 网络安全性设置。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - 12 第四章实验项目涉及的主要仪器设备简介本实验需要的仪器设备为计算机，详见附录B PC 机简介。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页 - - - -

16、- - - - - 13 第五章参考文献1汤子瀛计算机操作系统(修订版 )(新世纪版 )西安电子科技大学出版社，2001.8 2 求是科技 Visual C+ 6.0 程序设计与开发技术大全人民邮电出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - 14 附录A 实验报告规范使用统一的实验报告的封面并正确给出课程名称、课程号、专业、班级、学好、姓名、指导教师和完成日期。报告内容包括以下6 个内容：1实验目的给出本实验要求达

17、到的目的。2实验内容给出本实验要求完成的实验任务。3 实验步骤（1）需求分析： 以无歧义的陈述说明程序设计的任务，强调的是程序要做什么？并明确规定：(1) 输入的形式和输入值的范围；(2) 输出的形式；(3) 程序所能达到的功能；(4) 测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。（2）概要设计：说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次( 调用 ) 关系。（3）详细设计实现概要设计中定义的所有数据类型，对每个操作只需要写出伪码算法；对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法( 伪码算法达到的详细程度建议为：按照伪码算法可以在计算机键盘直接

18、输入高级程序设计语言程序) ；画出函数和过程的调用关系图。（4）调试分析：a调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析；b算法的时空分析( 包括基本操作和其他算法的时间复杂度和空间复杂度的分析) 和改进设想；c经验和体会等。（5）测试结果： 列出你的测试结果，包括输入和输出。 这里的测试数据应该完整和严格，最好多于需求分析中所列。（6）使用说明：说明如何使用你编写的程序，详细列出每一步的操作步骤。4实验总结5附录带注释的源程序。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

19、 - - 第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - 15 附录 B PC机简介微型机家族中，IBM PC 机地位举足轻重。PC(Personal Computer) 机是个人计算机简称。自从 1981 年 IBM 公司推出第一台个人电脑以来,PC 机已经历了二十多年风雨雨，现在已是子孙满堂。PC 机以其设计先进、功能齐全、软件丰富、价格低廉等优势迅速占领了世界市场。经过不断升级，由286、386、486、586，直到以Pentium(奔腾 )III CPU 为代表的最高性能的微型机的出现，使微型机能适应所有领域的应用。现今，与IBM PC 兼容的不同品牌、不同型号的微型机

20、相继推出可供用户选择的机型琳琅满目，市场上有进口和国产的不同品牌的台式机、笔记型、乃至多媒体电脑任君选择。很多人情愿自己动手组装一台电脑，这件事不会比学会使用Word 编辑一篇文档难多少。PC 机性能指标：早期，计算机性能主要通过字长、运算速度和内存容量三项技术指标来衡量，而今随着计算机应用领域的不断拓宽，再只用这三项来衡量机器性能已很不全面了，实际上应该考虑更多的因素。1字长字长是计算机CPU 能直接处理二进制数据的位数，通常与CPU 内部的寄存器、运算器的位数、系统数据总线和指令宽度有关。字长是个重要的指标，字长越长，运算精度越高，处理速度越快，但价格也越高。现在的微型机CPU，如Pent

21、iumII 、Pentimn MMX 、PentiumII 以及AMD 公司的K6、K62 等 CPU，字长都是32 位，它们的数据线宽度也是 32 位。2.CPU 主频CPU 主频是指CPU 工作时的频率。 主频是衡量PC 机运行速度的主要参数，主频越高，执行一条指令的单位时间就越短，因而速度就越快。PC 机名称一般以CPU 名称和该CPU的主频来命名，例如，我们说：“PentiumII 266 机” ，是指以PentiumII 为 CPU，而CPU是以 266MHz 主频工作的。 可以想像 Pentium 266 一定比Pentium 166 快得多。 当电脑稳定工作时，主频越高越好。3.

22、CPU 内部体系结构这是指CPU 内部的设计，比如是否采用RISC 指令集、是否支持MMX指令、有无内部的 Cache 等，这些都会影响到PC 机性能。4内存容量内存容量是指为计算机系统所配置的内存总宇节数，这部分存储空间CPU 可直接访问。很多复杂软件，要求足够大的内存空间才能运行。如Windows 操作系统，要求80386以上档次微型机、内存起码在4MB 以上才能运行。目前微型机一般配置为4MB 至 64MB不等，究竟多大为好，应考虑应用。比如，三维动画软件3DS MAX甚至要求 128 MB 。5外部设备的配置主机允许配置的外设数量和实际配置的具体外设常常是衡量一台计算机综合性能的重要技

23、术指标。举个例子，性能再强的计算机，若无硬盘的支持，如同豪华宾馆缺少了客房、现代化海港缺少了仓储装置，性能是无法发挥的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - 16 6软件的配置计算机系统包括硬件和软件两大类资源，只关注硬件是很不全面的。对用户而言，使用计算机更直接的还是与软件打交道。现在的计算机， 软件越来越丰富，功能越来越强大，对软件的配置应高度重视。除了上述所列指标外，评价一台微型机，还应考虑它的可靠性、可维护

24、性、兼容性等。在我国，计算机系统的汉字处理能力也是个重要因素。总之，我们不能只凭一、两项指标就断言孰好孰坏，而应综合考虑。由于性能与价格有着直接关系，因此在关注性能的前提下尚需顾及价格，在以“性能价格比”为尺度的前提下关注性能指标才有意义。PC 机的组织结构：微型机出于结构紧凑和使用方便考虑，一般都是将主机、软驱、硬盘和电源等组件封装在一个机箱中，再通过接插件把键盘、显示器、鼠标器和打印机等外部设备连接到主机箱外部的插口上，这使得微型机结构非常灵活，组装一台个人电脑就像搭积木一样方便。1.主机板实际上PC 机是以主机板为中心构成的系统，主机板是一块印刷电路板，采用模块化设计，由十几个功能模块组

25、成。图l 展示了某种主机板的结构和布局。图一个典型的主机板的结构和布局主机板上的主要器件有：.CPU 插座：供插接CPU 芯片用。图l 中标注的Soket7 是指一种插座标准，有321 孔。内存条插座：指图l 中标有DDIM(Dual In-line Memory Module)和 SIMM(Single Inline Memory Modual) 宇样的插槽。SIMM 内存条是一条单面焊有多片内存芯片的印制电路板，有 72 根线，常见的容量有8MB 、16MB 、32MB 几种；DIMM内存条是双面焊有多片内存芯片的印制电路板，有168 根线，常见的容量有；32MB 、64MB 、128MB

26、 几种。.Cache2: Cache是指工作速度一般内存快得多的存储器(即高速缓存 )，基本上能与速度相匹配。通常情况下，Cache 中保存着内存中部分数据映像，CPU 在读写数据时，首先访问Cache，如果Cache 含有所需要的数据，就不需访问内存；仅当Cache 中不含有所需要的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - 17 数据时，才去访问速度相对较慢的内存。设置Cmhe 的目的就是为了加快机器运行速度(Cac

27、he 在图l 右上角 )。.BI0S:BIOS 中文意思是“基本输入输出系统”，是由一种特殊的内存芯片组成，其中保存有 BIOS 程序代码。这组代码可以说重中之重，计算机所有的外设(包括键盘、显示器、鼠标器、磁盘、打印机等设备)的工作就是靠这组驱动程序来完成的。BIOS 为我们提供了极大的方便，使我们不必为适应不同硬件的使用而煞费苦心。现在的微型机BIOS 普遍采用Flash Memory( 快闪内存 )芯片，其突出特点是在正常工作时(3V 电压 )，其内部数据只能读不能写； 但采用另一种电压时，又可写入新的程序进行软件升级(Flash Memory 位置布置在图 l 左下角 )。.IO 扩展

28、槽：图l 中有四组PCI 扩展槽，一组ISA 扩展槽，用来插接口卡(显示卡、网卡等 )。 控制芯片组：控制芯片在PC 机中扮演非常重要的角色。顾名思义，控制芯片起着控制作用，由超大规模集成电路组成。如果把电脑比作一个大恭，那么CPU 就是厂长，而控制芯片就是厂长的心脏。现在主板上一般只有一到两片这种芯片，芯片越少，可靠性越高。图l-4 中标有“ Inte1 430TX PCI 芯片组”字样的控制芯片已经是属于第三代PCISet系列的控制芯片了。键盘插座：插键盘用(位于图l 左上角 )。软驱插座：插接软驱扁平电缆(位于图l 左上部 )。硬盘插座：插接硬盘扁平电缆(两组，位于图l 中部 )。串口与并口：连接鼠标器、调制解调器、打印机等外设(位于图l-4 左上部标有COMl 、COM2 和并口宇样 )。电源插座：用于插接电源(位于图l-4 中部 )。电源开关和指示灯插座：用于插接电源开关指示灯(位于图l 左下部，标有Boot、Block.Write 字样 )。对于一般用户而言，只需定性了解各功能模块的作用即可。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -