2023年安徽工业大学操作系统实验报告.docx
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1、操作系统教程实验报告书专业班级 物141班学号姓名程裕博指导教师郭玉华安徽工业大学计算机属性的指针2. BOO L bl n it i al Own e r 代表布尔 bln i t i a 1 Ow n e r3. L PC T STR 1 pNam e 代表 LPCTSTR 类型 IpNam e2 ) Create S e mapho r e中有几个参数,各代表什么含义,信号量的初值在 第几个参数中。四个:Ip Semaphore A t tri b u t e s S ECUR I TY_ATTRIBUTE S ,指定一个 S ECU R I TY_AT T RIBUTES结构,或传递室
2、值一一表达采用不允许继承的默认 描述符。该参数定义了信号机的安全特性;1I n i tial Count Lon g ,设立 信号机的初始计数。可设立零到IMa x imumCoun t之间的一个值;Maxi mumCo u nt L ong,设立信号机的最大计数;1 pN a me Str i ng,指定信号机 对象的名称。3)程序中P、V原语所相应的实际W i ndows AP I函数是什么,写出这几条 语句。HANDLE Mutex;HANDLE Ful 1 Semap h ore; HAND L E Empty S e ma p hore;DWORD WIN A P T Prod uc
3、er(LPV OID) ; DWORD WINAPI Consume r (LPVO I D);4) C r ea t eMutex能用CreateSem a p h o re替代吗?尝试修改程序3 1, 将信号量Mut e x完全用C r ca t cS e maphorc及相关函数实现。写出要修改的语 句:可以Mut e x=C r ea t e S e maph o re (NULL, fals e , f a Ise, NULL );(2).读者写者问题根据实验(1)中所熟悉的P、V原语相应的实际W i n dow s API函数,并 参考教材中读者、写者问题的算法原理,尝试运用Win
4、dows API函数实现第一类读者写者问题(读者优先)。3、 实验结论将信号量看作生产或消费的一个对象,对信号量的生成和销毁操作如同P 操作和v操作同样,生成者消费者问题模拟的就是对信号量的生成和销毁,其中 牵涉了信号量的同步,这也是该问题为什么称为同步的经典问题的因素。实验四存储管理实验目的(1)通过对Windows 2 0 23 “任务管理器”、“计算机管理”、“我的电脑”属性、“系统信息”、“系统监视器”等程序的应用,学习如何察看和调整W i nd ows的内存性能,加深对操作系统存储管理、虚拟存储管理等理论 知识的理解。(2) 了解Wi n d o ws 202 3的内存结构和虚拟内存
5、的管理,理解进程的虚拟内 存空间和物理内存的映射关系。1、 实验内容和环节(1)观测和调整Windows 2 023/XP的内存性能。环节1 :阅读“背景知识。请回答:1)什么是“分页过程”?一分页就是将信息从本内存移动到磁盘进行临时存储的过程2)什么是“内存共享”?一应用程序经常需要彼此通信和共享信息。一3) 什么是“未分页合并内存”和“分页合并内存”?Window s 2023中,未分页合并内存的最大限制是多少?分页合并内存是存储迟早需要的可分页代码或数据的内存部分。未分页合并内存包含必须驻留在内存中的占用代码或数据。4 ) Windows 2 0 2 3分页文献默认设立的最小容量和最大容
6、量是多少? Windows 2 0 2 3使用内存数量的1. 5倍作为分页文献的坡小容量,这 个最小容量的两倍作为最大容量。环节 2 :登录进入 Win d ow s 2 02 3 Pro fess i on al环节3:查看包含多个实例的应用程序的内存需求。1)启动想要监视的应用程序,例如Word。2)右键单击任务栏以启动“任务管理器二3)在“W i ndow s任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。4) 向下滚动在系统上运营的进程列表,查找想要监视的应用程序。请在表4- 3中记录:表4-3 实验记录映像名称PIDCPUCPU时间内存使用WINWORD368000:00: 382 3.4
7、40“内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。5)启动应用程序的另一个实例并观测它的内存需求。请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况:印像名称:Explorer. E X E pi d : 1 6 52_cpu: 0 : 00: 2 6 内存使用:29, 0 28环节4:未分页合并内存。估算未分页合并内存大小的最简朴方法是使用“任务管理器”。未分页合并 内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。总数(K) : 82 0 76分页数:34900。未分页(K):471 7 6还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页
8、合并内存数 量和分页合并内存数量。操作环节如下:1)单击“W i ndows任务管理器”的“进程”选项卡,然后从“查看”菜 单中选择“选择列”命令,显示“进程”选项卡的可查看选项。2)在“选择列”对话框中,选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选 项旁边的复选框,然后单击“拟定”按钮。返回Windows 2023 ”任务管理器”的“进程”选项卡时,将看到其中增长显 示了各个进程占用的分页合并内存数量和未分页合并内存数量。仍以刚才打开观测的应用程序(例如Word)为例,请在表4-4中记录:表4-4 实验记录映像名称PID内存使用页面缓冲池非负囿缓冲 池WINWORD3 6 82 3.63853
9、 01 6从性能的角度来看,未分页合并内存越多,可以加载到这个空间的数据就越 多。拥有的物理内存越多,未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为 256MB,因此添加超过这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。环节5:提高分页性能。在Windows 2 0 2 3的安装过程中,将使用连续的磁盘空间自动创建分 页文献(page f i le.s y s )。用户可以事先监视变化的内存需求并对的配置分页 文献,使得当系统必须借助于分页时的性能达成最高。虽然分页文献一般都放在系统分区的根目录下面,但这并不总是该文献的最 佳位置。要想从分页获得最佳性能,应当一方面检查系统的磁盘子系统的配置,以了解
10、它是否有多个物理硬盘驱动器。I)在“开始”菜单中单击“设立”-“控制面板”命令,双击“管理工具” 图标,再双击“计算机管理”图标。2)在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的 磁盘配置。假如系统只有一个硬盘,那么建议应当尽也许为系统配置额外的驱动器。这 是由于:Windows 202 3最多可以支持在多个驱动器上分布的1 6个独立的分 页文献。为系统配置多个分页文献可以实现对不同磁盘I /O请求的并行解决, 这将大大提高I/O请求的分页文献性能。请在表4 5中记录:表4-5 实验记录卷布局类型文献系统容量状态C:磁盘分 区基本FAT3248.82G状态良好(系 统)D:磁
11、盘分 区基本FAT3 224. 5 0G状态良好(页 面文献)L E NEVO_P A RT磁盘分 区基本FAT3230 5 MB状态良好(EISA配置)环节6:计算分页文献的大小。要想更改分页文献的位置或大小配置参数,可按以下环节进行:1)右键单击桌面上的“我的电脑”图标并选定“属性”。2)在“高级”选项卡上单击“性能选项”按钮。3)单击对话框中的“虚拟内存”区域中的“更改”按钮。请记录:所选驱动器(C:)的页面文献大小:驱动器:_C: WI NXP _。可用空间:2 32 9 8MB。初始大小(MB) :1 5 24。最大值(MB): 3 04 8所选驱动器(D:)的页面文献大小:(假如有
12、的话)。驱动器:D: SOFTT W A RE。可用空间:12925 MB所有驱动器页面文献大小的总数:。允许的最小值:2MB推荐:15 2 2 MB。当前已分派:15 2 4MB4)要想将另一个分页文献添加到现有配置,在“虚拟内存”对话框中选定 一个还没有分页文献的驱动器,然后指定分页文献的初始值和最大值(以兆字节 表达),单击“设立”,然后单击“拟定二5)要想更改现有分页文献的最大值和最小值,可选定分页文献所在的驱动 器。然后指定分页文献的初始值和最大值,单击“设立”按钮,然后单击“拟定” 按钮。6)在“性能选项”对话框中单击“拟定”按钮。7)单击“拟定”按钮以关闭“系统特性”对话框。环节
13、7:使用任务管理器。可以使用“任务管理器”来简朴地检查分页文献是否配置了对的容量。这样 可以实时提供系统正在使用分页文献的方式以及其他重要系统信息的准确描述。通过右键单击任务栏运营“任务管理器”,选定“性能”选项卡查看实时的 系统记录数据。与分页文献大小最有关的信息位于“认可用量”区域。这一区域 显示了认可“峰值”是否达成或超过了认可“限制”,以及它是否超过了系统上 的物理内存数量。认可“峰值”是指系统迄今为止向进程分派的最大物理内存和虚拟内存数量。请记录:物理内存(K)。总数: 1 0 397 2 4可用数:517 644。系统缓存:5 01940认可用量(K)总数: 8 595 7 2。限
14、制:25 0 0 780。峰值:1 2 389 5 6当系统碰到分页活动增长的情况时,提交的内存数量(“认可总数”)就会 增长。一旦它达成了 “认可限制”值,系统就需要扩展分页文献。“认可限制” 值指出在不必扩展分页文献的情况下可以向内存提交的虚拟内存数量。由于目的 是避免扩展分页文献,所以必须保持“认可总数”和“认可限制”值相差较大。 假如这两个值接近了,那么系统必须动态增长分页文献的大小。“任务管理器”的“认可用量”区域显示的信息还说明了系统的主内存是否 足以满足系统执行的任务。假如认可“总数”值经常超过系统中的内存数量,那 么系统的物理内存也许局限性。(2) 了解和检测进程的虚拟内存空间
15、。环节1 :创建一个“Win3 2 Consol A p plicat i on”工程,然后拷贝清 单4T中的程序,编译成可执行文献。环节2:在VC的工具栏单击“Execu t e P r o g ram(执行程序)按钮, 或者按Ct rl + F5键,或者在“命令提醒符”窗口运营环节1中生成的可执 行文献。范例:E:课程o s课os实验、程序o s 1 1 d e b u g o s 41(假设编译生成的可执行文献是os41. exe)环节3:根据运营结果,回答下列问题虚拟内存每页容量为:4 . 0 OK B最小应用地址:0x0 0 010 0 00最大应用地址:0x7f fe f f ff
16、当前可供应用程序使用的内存空间为:1 .99GB当前计算机的实际内存大小为:0.99GB理论上每个W i n d ows应用程序可以独占的最大存储空间是:0 .99G B提醒:可供应用程序使用的内存空间事实上已经减去了开头与结尾 两个6 4 KB的保护区。虚拟内存空间中的6 4KB保护区是防止编程错 误的一种W i ndow s方式。任何对内存中这一区域的访问(读、写、 执行)都将引发一个错误陷阱,从而导致错误并终止程序的执行。按com mitted、r eser v ed f r ee等三种虚拟地址空间分别记录实验数据。其中“描述”是指对该组数据的简朴描述,例如,对下列一组数据:0 0()
17、1 ()000 - ()001202 3 8.00B C omm i tted,READWRIT E,Pr i v a t e可描述为:具有READ WR I TE权限的已调配私有内存区。将系统当前的自由区(free)虚拟地址空间填入表46中。表4-6实验记录地址大小虚拟 地址 空间 类型访问权限描述0 0015 6 .0KBfreeNOACC E SS()0 0 260.0 KBf reeN 0 AC C E SS00 1 352.0KBf reeNOACCE SS0 02740.0 KBfre eNOACCES S0 02c 100 0 -002d 000 060. 0KBfreeNOAC
18、CESS0 03 160. 0KBfr e eNO ACCESS00324 0.0KBf reeNO ACCESS00 3 760. 0KBfreeN 0 A C CES S()()391000- 0 0 3 a 0 0 0060 . 0KBf r eenoacce s s0 0 3 a 1000-0 0 3b0 00060.0KBfr e eNO ACC ESS0 0 3c3 0 0()-()()3d()()()052.()KBfr e eNOACCE ss003e1 28KBf reeNOAC C ESS0 0 4844. 0KBfreeNOACCESS005532. 0K Bfre eN
19、O A CC E SS0 06652. 0K Bf reeNOACC ESS00970() 0 0- 6 2 c 2 0 2301 . 53GBfre eN O ACCE SS6 2 c 29 0 0 0 -73fa 00 0 02 7 5MBf r eeNOACCESS7 40 0 b34.9 MBfr e eN O A CCESS7 6 3 1 dOO 0 - 7 7beOO 002 4. 7MBf r eeNOACCESS7 7c 3 800 0 - 7 7dl 0 ()0()864 K BfreeNO ACCESS77 e 4900 0 -7 7 e 5000028.0KBfre eN
20、OACCESS77 e e 2 0 23-77ef00005 6. 0KBfreeNOACC ESS77f3 9000-77f400002 8 .0KBf r eeNOA CCES S77f b 600 0 - 7 7f c 00004 0.0K BfreeN OA C C E SS77fdl 0 0 0-7 c 8000 0072.1 MBfreeN O AC CESS提醒:具体记录实验数据在实验活动中是必要的,但想想是否可以简 化记录的办法?将系统当前的已调配区(committed)虚拟地址空间填入表4 7中。表4-7实验记录实验一 WIN DOWS进程初识地址大小虚拟地址 空间类型访问权
21、限描述0 0018.00KBc ommi t tedREA D WR I TE,P r i v a te0 0 024.00KBcommit t edREADWRITE,Pr i va t e()01 2 c() 0 0- 0 012 d 0004. 00KBcommittedG UARD, R E ADWRITE,Pri v a te()0 12d12.0KBcom mi t tedREADWR I TE,P r iv a te001420.0KBcomm i t t e dREA D WRITE,P r ivate002424 .0KBc omm i tiedREADWR I TE,Pri
22、 v a t e00251 2.0K Bc ommit t edR EADWRITE,Ma p p e d0 0 2 688 . 0KBcomm i t t e dR EADON LY,Mapped00280 0 00- 0 0 2 cl 0002 6 0KBcommittedREADON L Y,Mapp e d00 2d260KBcommitte dREADONLY,Ma p p ed0 03224 . 0KBcom m i ttedREADON LY,Mapped00332 60KBcomm itte dRE ADONLY,M 叩pe d00 3 83 2.0K Bcomm i t t
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- 2023 安徽 工业大学 操作系统 实验 报告
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