操作系统实验报告完全版.docx

1、操作系统实验报告完全版计算机操作系统实验报告班级：姓名：学号： 实验一 进程控制与描述一、实验目的通过对Windows 2000编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解Windows 2000的结构。通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Windows 2000中进程的“一生”。二、实验环境硬件环境：计算机一台，局域网环境；软件环境：Windows 2000 Professional、Visual C+ 企业版。三、实验内容和步骤第一部分:程序1-1Windows 2000 的GUI 应用程序Windows 2000 Profe

2、ssional下的GUI应用程序，使用Visual C+编译器创建一个GUI应用程序，代码中包括了WinMain()方法，该方法GUI类型的应用程序的标准入口点。 # include # pragma comment(lib, “” ) int APIENTRY WinMain(HINSTANCE /* hInstance */ , HINSTANCE /* hPrevInstance */, LPSTR /* lpCmdLine */, int /* nCmdShow */ ) : MessageBox( NULL, “hello, Windows 2000” , “Greetings”,

3、MB_OK) ; return(0) ; 在程序1-1的GUI应用程序中，首先需要头文件，以便获得传送给WinMain() 和MessageBox() API函数的数据类型定义。接着的pragma指令指示编译器/连接器找到库文件并将其与产生的EXE文件连接起来。这样就可以运行简单的命令行命令CL 来创建这一应用程序，如果没有pragma指令，则MessageBox() API函数就成为未定义的了。这一指令是Visual Studio C+ 编译器特有的。接下来是WinMain() 方法。其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。hInstance参数用来装入与代码相连的图标或位图一类的资源，无

4、论何时，都可用GetModuleHandle() API函数将这些资源提取出来。系统利用实例句柄来指明代码和初始的数据装在内存的何处。句柄的数值实际上是EXE文件映像的基地址，通常为0x00400000。下一个参数hPrevInstance是为向后兼容而设的，现在系统将其设为NULL。应用程序的命令行 (不包括程序的名称) 是lpCmdLine参数。另外，系统利用nCmdShow参数告诉应用程序如何显示它的主窗口 (选项包括最小化、最大化和正常) 。最后，程序调用MessageBox() API函数并退出。如果在进入消息循环之前就结束运行的话，最后必须返回0。先分析程序功能，再写出运行结果：操

5、作系统将当前运行的应用程序看作是进程对象。利用系统提供的惟一的称为句柄 (HANDLE) 的号码，就可与进程对象交互。这一号码只对当前进程有效。在系统中运行的任何进程都可调用GetCurrentProcess() API函数，此函数可返回标识进程本身的句柄。然后就可在Windows需要该进程的有关情况时，利用这一句柄来提供。程序1-2： 获得和使用进程的句柄 # include # include void main() HANDLE hProcessThis = : GetCurrentProcess() ; DWORD dwPriority = : GetPriorityClass(hPr

6、ocessThis) ; std : cout “Current process priority: ” ; switch(dwPriority) case HIGH_PRIORITY_CLASS: std : cout “High” ; break; case NORMAL_PRIORITY_CLASS: std: cout “Normal” ; break; case IDLE_PRIORITY_CLASS: std : cout “Idle” ; break; case REALTIME_PRIORITY_CLASS: std : cout “Realtime” ; break; def

7、ault: std : cout “” ; break; std : cout std : endl; 程序1-2中列出的是一种获得进程句柄的方法。对于进程句柄可进行的惟一有用的操作是在API调用时，将其作为参数传送给系统，正如程序1-2中对GetPriorityClass() API函数的调用那样。在这种情况下，系统向进程对象内“窥视”，以决定其优先级，然后将此优先级返回给应用程序。OpenProcess() 和CreateProcess() API函数也可以用于提取进程句柄。前者提取的是已经存在的进程的句柄，而后者创建一个新进程，并将其句柄提供出来。先分析程序功能，再写出运行结果：程序1-

8、3显示如何找出系统中正在运行的所有进程，如何利用OpenProcess() API函数来获得每一个访问进程的进一步信息。程序1-3 利用句柄查出进程的详细信息 _NULL_；d_NULL_；e. _FALSE_；f_CREATE NEW CONSOLE_；g_szCmdLine_；h. _NULL_；i_&si_；j. _&pi_；程序运行时屏幕显示的信息是：*(此图是最后出现的一个图，在此之前连续出现几个图。)1、正在运行的进程.使用进程和操作系统的版本信息 = 5) : SetPriorityClass( : GetCurrentProcess() , HIGH_PRIORITY_CLAS

9、S) ; std : cout “Task Manager should now now indicate this” “process is high priority” std : endl; 分析程序，写出运行结果：当前PID信息：_1492_当前操作系统版本：_Running on OS:系统提示信息：Task Manager should now indiate this process is high priority._程序向读者表明了如何获得当前的PID和所需的进程版本信息。为了运行这一程序，系统处理了所有的版本不兼容问题。接着，程序演示了如何使用GetVersionEx()

10、API函数来提取OSVERSIONINFOEX结构。这一数据块中包括了操作系统的版本信息。其中，“OS : ”表示当前运行的操作系统是：_Windows2000_当前版本为_OS：最后一段程序利用了操作系统的版本信息，以确认运行的是Windows 2000。代码接着将当前进程的优先级提高到比正常级别高。单击Ctrl + Alt + Del键，进入“Windows任务管理器”，在“应用程序”选项卡中右键单击本任务，在快捷菜单中选择“转到进程”命令。在“Windows任务管理器”的“进程”选项卡中，与本任务对应的进程映像名称是 (为什么) ：_ 右键单击该进程名，在快捷菜单中选择“设置优先级”命令

11、，可以调整该进程的优先级，如设置为“高”后重新运行程序，屏幕显示有变化吗为什么_屏幕显示有变化。Process ID值由1492变为：3152_2、终止进程指令其子进程来“杀掉”自己的父进程 std : endl; : StartClone() ; : Sleep(5000) ; std : cout “Telling the child process to quit. ” std : endl; : ReleaseMutex(hMutexSuicide) ; : CloseHandle(hMutexSuicide) ;void Child()” std : endl; : WaitForS

12、ingleObject(hMutexSuicide, INFINITE) ; std : cout “Child quiting. ” 1& : strcmp(argv1 , “child” ) = 0) Child() ; else Parent() ; return 0; 程序说明了一个进程从“生”到“死”的整个一生。第一次执行时，它创建一个子进程，其行为如同“父亲”。在创建子进程之前，先创建一个互斥的内核对象，其行为对于子进程来说，如同一个“自杀弹”。当创建子进程时，就打开了互斥体并在其他线程中进行别的处理工作，同时等待着父进程使用ReleaseMutex() API发出“死亡”信号。然

13、后用Sleep() API调用来模拟父进程处理其他工作，等完成时，指令子进程终止。当调用ExitProcess() 时要小心，进程中的所有线程都被立刻通知停止。在设计应用程序时，必须让主线程在正常的C+ 运行期关闭 (这是由编译器提供的缺省行为) 之后来调用这一函数。当它转向受信状态时，通常可创建一个每个活动线程都可等待和停止的终止事件。在正常的终止操作中，进程的每个工作线程都要终止，由主线程调用ExitProcess()。接着，管理层对进程增加的所有对象释放引用，并将用 GetExitCodeProcess() 建立的退出代码从STILL_ACTIVE改变为在ExitProcess() 调用

14、中返回的值。最后，主线程对象也如同进程对象一样转变为受信状态。等到所有打开的句柄都关闭之后，管理层的对象管理器才销毁进程对象本身。还没有一种函数可取得终止后的进程对象为其参数，从而使其“复活”。当进程对象引用一个终止了的对象时，有好几个API函数仍然是有用的。进程可使用退出代码将终止方式通知给调用GetExitCodeProcess() 的其他进程。同时，GetProcessTimes() API函数可向主调者显示进程的终止时间。先分析程序功能，再写出运行结果：1) _第一次执行时，它创建一个子进程，其行为如同“父亲”。表示：_ Creating the child process.2) _用

15、Sleep() API调用来模拟父进程处理其他工作，等完成时，指令子进程终止。表示：Telling the child process to quit在熟悉源代码的基础上，利用本实验介绍的API函数来尝试改进本程序 (例如使用GetProcessTimes() API函数) 并运行。请描述你所做的工作：_GetProcessTimes() API 可向主调者显示进程终止时间_四、实验总结进程具有的特征：结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性。对于进程的定义可以从不同的角度来说，其中较为典型的定义有：（1）进程是程序的一次执行（2）进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时发生的活动（3）进程

16、是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 对于传统os中的进程定义为：进程是进程实体的运行过程，使系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程有三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态。 创建一个进程：（1）、申请空白的PCB（2）为进城分配资源（3）初始化进程控制块（4）将进程插入就绪队列 终止一个进程： （1）根据被终止进程的标识符，从PCB集合中检索出该进程的PCB，从中读出该进程的状态 （2）若终止进程正处于执行状态，应立即中止该进程的执行，并置调度标志为真，用于指示该进程被终止进程的后应该重新进行调度 （3）若该进程还有子孙进程，还应该将其所有的

17、子孙进程终止，以防止他们成为不可控的进程（4）将终止进程所拥有的全部资源，或者归还给其父进程，或者归还给系统（5）将终止进程PCB从所在队列中移除，等待其他程序来搜索信 通过实验更清楚的了解了进程，理解了进程的创建过程和终止过程实验二 并发与调度一、实验目的在本实验中，通过对事件和互斥体对象的了解，来加深对Windows 2000线程同步的理解。通过分析实验程序，了解管理事件对象的API。了解在进程中如何使用事件对象，在进程中如何使用互斥体对象，线程如何通过文件映射对象发送数据。在Linux Redhat 操作系统平台上，用pipe()创建一个管道文件，然后用fork()创建两个生产进程和两个

18、消费进程，它们之间通过pipe()传递消息。二、实验环境硬件环境：计算机一台，局域网环境；软件环境：Windows 2000 Professional，Linux Redhat 操作系统平台，Visual C+ 企业版。三、实验内容和步骤第一部分：互斥体对象本程序中显示的类CCountUpDown使用了一个互斥体来保证对两个线程间单一数值的访问。每个线程都企图获得控制权来改变该数值，然后将该数值写入输出流中。创建者实际上创建的是互斥体对象，计数方法执行等待并释放，为的是共同使用互斥体所需的资源 (因而也就是共享资源) 。利用互斥体保护共享资源 . (低32位) 0) ; . (低32位) NU

19、LL) ; . (低32位) 0 ) ; . 0 ; - nTotal) . (低32位) 0 ) ; hread_requestk = -1; Thread_Infoj.n_request = 0; erial; inFile Thread_Infon_Thread.entity; inFile Thread_Infon_Thread.delay; char c; (c); while(c!=n& !() inFile Thread_Infon_Thread.thread_requestThread_Infon_Thread.n_request+; (c); n_Thread+; erial

20、; char Temp_entity = Thread_Infoj.entity; double Temp_delay = Thread_Infoj.delay; printf( n thread%2d %c %f ,Temp_serial,Temp_entity,Temp_delay); int Temp_request = Thread_Infoj.n_request; for(int k=0;kTemp_request;k+) printf( %d , Thread_Infoj.thread_requestk); cout10;14、ad=laddress&0x3FF;if(lnumbe

21、r=page_length) printf(不存在该页n);15、page_interrupt(lnumber);if(pagelnumber.flag=1)16、pnumber=pagelnumber.pnumber;17、paddress=pnumber10|ad;rite=1;else 18、page_interrupt(lnumber);goto kk;main() int lnumber,flag,pnumber,write,dnumber;unsigned laddress;int i;printf(输入页表的信息，创建页表(若页号为1，则结束输入)n);printf(输入页号和辅

22、存地址：);scanf(%d%d,&lnumber,&dnumber);i=0;while(lnumber!=-1)19、pagelnumber.lnumber=lnumber; 20、pagelnumber.dnumber=dnumber;21、i+;printf(输入页号和辅存地址：);scanf(%d%d,&lnumber,&dnumber);page_length=i;printf(输入主存块号，主存块数要小于%d,(以1结束)：,i);scanf(%d,&pnumber);m=0;head=0;while(pnumber!=-1) if(m=i)24、pm=m; 25、pagem.p

23、number=pnumber; 26、pagem.flag=1;27、m+; Scanf7d,&pnumber);printf(输入指令性质(1-修改,0-不需要,其他-结束程序运行)和逻辑地址:);scanf(%d%x,&write,&laddress);while(write=0|write=1) 28、command(laddress,write);printf(输入指令性质(1-修改,0-不需要,其他-结束程序运行)和逻辑地址:);scanf(%d%x,&write,&laddress);5、程序运行结果及简要分析 首先，通过键盘依次输入了4个主存块，块号为4,6,8,3，同时，将第0,1,2,3个页面依次调入块4,6,8,3中，将这4个页面的页号相应地存入数组p0,p1,p2,p3中,然后再通过键盘依次输入逻辑地址：23,456,abc,2000,然后分离出逻辑地址高六位的页号和低10位的页内地址，由于前3个逻辑地址对应的页号在主存中，所以将这3个页号对应的主存块号和页内地址合成为物理地址；对于最后1个逻辑地址，由于对应的页号不在主存中，所以要进行缺页处理，采用FIFO算法。实验总结：通过本次实验让我明白了许多，做事