操作系统实验报告材料书.docx
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操作系统实验报告材料书
《操作系统原理》
实验报告书
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
2011-2012学年第一学期
实验名称：
LINUX用户界面
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1．为什么在Linux系统中，诸如光盘、U盘等要先挂载而后才能使用？
如何获得U盘的设备名？
装载点在文件系统中的位置是什么？
2．从虚拟机界面退出进入WindowsOS界面的操作是，从WindowsOS界面进入虚拟机界面的方法是。
3．权限的含义是什么？
如何使用数字法设定文件的权限？
4．什么过滤操作？
在Linux中如何实现？
5．在Linux中挂载u盘并能显示其文档的中文信息，所使用的挂载命令是：
。
6．什么是vi?
其三种操作模式的含义是什么？
给出三种工作模式间的转换图。
三、实验内容（包含实验所用命令或相关程序源代码）
1．shell操作命令（给出每题所用的Shell命令或命令结果）
（1）创建名为stu1、stu2的2个用户,设置密码分别为student1和student2，并将它们设为组group1中的成员。
（2）在每个用户的主目录下建立2个目录，分别命名为dir1和dir2。
（3）查找stu1用户主目录、下属各子目录的默认存取权限，并给出结论。
（4）调试pwd和cd命令，回答下列关于Linux文件系统中目录的有关问题。
用户主目录的绝对路径如何表示？
根目录如何表示？
．和．．分别表示什么目录？
～表示什么目录？
⑤当前目录如何表示？
（5）新建用户stu3，设置其密码为student3,并将其设置为group2中成员。
尔后，以stu3登录，在其主目录下建立名为text的目录，在text目录下再建立名为dir1的子目录，并使其成为当前目录。
（6）使用cat>sneakers.txt命令，分析命令行catsneakers.txt的显示结果。
$cat>sneakers.txt
buysomesneakers
thengotothecoffeeshop
thenbuysomecoff
^D
$catsneakers.txt
（7）使用上题的方法，在dir1目录中建立home.txt文件，其内容为：
bringthecoffeehome
takeoffshoes
putonsneakers
makesomecoffee
relax!
（8）试写出实现下列功能的shell命令：
将home.txt文件移至其上级目录中（即text目录下）。
将home.txt添加到sneakers.txt尾部形成新的文件saturday.txt。
将text目录树从stu3用户主目录下移至stu2主目录下。
【使用特权用户方法】
【修改目录权限方法】
将Saturday.txt文件从stu2目录中复制到stu1目录中。
（9）试画出上述命令后，用户stu1、stu2和stu3主目录中的目录树（3棵子树）。
2．LinuxC程序开发
（1）编写LinuxC程序，把一个文件的内容复制到另一个文件中，即实现简单的copy功能。
要求：
程序输入的第一个参数是源文件，第二个参数是目标文件。
【源程序】
【运行命令】
（2）编写LinuxC程序，列出stu2主目录中的文件信息，并将其中saturday.txt文件的权限设置为文件所有者可读可写、同组用户只读、其他用户无权限。
【源程序】
【运行命令】
实验名称：
SHELL程序设计
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1.Linux系统默认的shell语言是什么？
欲查看该shell的版本，应使用什么命令？
2.预习shell有关变量和参数的相关知识，回答下列问题。
（1）假设用户进行了如下的赋值操作：
$person=jenny
试给出下面命令的输出结果。
1）echoperson
2）echo$person
3）echo‘$person’
4）echo“$person”
（2）填充下列与环境变量、位置变量和预定义变量相关的表格。
Shell变量
定义
HOME
PATH
PWD
PS1
$0
$#
$?
$$
3．写出下列expr命令的输出：
（1）exprindex“value”‘a’
（2）expr“value”：
‘v.*u’
（3）expr“aaa”：
‘a\+’
（4）expr“aaa”：
‘a\?
’
（5）expr2+3
（6）expr2+3
（7）expr2\*3
（8）expr5+`expr2+3`
（9）exprlength“operatingsystem”
（10）exprsubstrlinux23
三、实验内容
1．编写Shell脚本，从命令行中接收一个二元算术表达式并计算其结果。
【源程序】
【运行】
2．编写一个以文件列表作为输入的过滤器程序，要求文件名含有以句点“.”分隔的后缀，过滤器输出每个文件的不带句点和后缀的文件名。
【源程序】
【运行】
3．将下面的shell脚本命名为myscript，分析其功能：
count=$#
cmd=echo
while[$count–gt0]
do
cmd="$cmd\\$$count"
count=`expr$count-1`
done
eval$cmd
【命令行输入】
chmoda+xmyscript
./myscriptfirstsecondthird
【运行结果】
【脚本功能分析】
4．设计一个程序cuts，它从标准输入读入数据，获取由第一个参数n和第二个参数m所限定范围的数据（包括这两个字符），n和m都是整数。
例如：
$cuts1114
Thisisatestofcutsprogram（输入）
test（显示结果）
【源程序】
实验名称：
进程控制与通信
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1．写出下列系统调用功能：
（1）fork（）用于
（2）getpid（）用于
（3）wait（）用于
（4）exit（）用于
（5）pipe（）用于
（6）signal（）用于
（7）kill（）用于
2．阅读fork系统调用，用伪码写出其实现流程。
3．图示pipe系统调用生成无名管道时所涉及的数据结构。
4.在UNIX系统中运行下面程序，最多可以产生多少个进程？
画出进程家族树。
main（）
{fork（）;
fork（）;
fork（）;
}
5.下列程序运行后，a的值是多少？
main（）
{inta,pid;
a=55;
pid=fork（）;
if （pid< 0） { printf（"error in fork!
"）;
exit（0）;}
elseif（pid==0）{sleep（5）;a=99;printf（“a=%d\n”,a）;sleep（5）;exit（0）;}
else{sleep（7）;
printf（“a=%d\n”,a）;
wait（0）;
}
}
三、实验内容
1．调试下面的程序，观察可能的并发结果，给出简要分析，并画出进程家族树。
#include
#include
#include
main （）
{intstatus;
int pid1=-1,pid2=-1,pid3=-1;
pid1=fork（）;
if （pid1 == 0）
printf（"pid1=0,my process id is %d\n",getpid（））;
else if （pid1 > 0）
{printf（"pid1>0,my process id is %d\n",getpid（））;
pid2=fork（）;
if （pid2 == 0）
printf（"pid2=0,my process id is %d\n",getpid（））;
else if （pid2 > 0）
printf（" pid2>0,my process id is %d\n",getpid（））;
}
pid3=fork（）;
if （pid3 == 0）
printf（"pid3=0,pid1=%d,pid2=%d, my process id is %d\n",pid1,pid2,getpid（））;
else if （pid3 > 0）
printf（"pid3>0,pid1=%d,pid2=%d,my process id is%d\n",pid1,pid2,getpid（））;
wait（&status）;
exit（0）;
}
2．编程实现进程间管道通信。
要求：
父子进程共享一无名管道，两个子进程作为发送方分别向管道发送一行信息，父进程先读出子进程P1发来的信息行，将其转换为大写字母输出；再读出子进程P2发来的信息行，将其转换为小写字母输出。
【源程序】
【运行与测试】
附加题
3．学习下面共享存储区的内容，并用共享存储区的方式实现“观察者——报告者”问题（共享的count变量存于共享存储区），并验证“与时间有关的错误”。
共享存储操作使得两个或两个以上的进程可以共用一段物理内存（一般情况下，两个进程的数据区是完全独立的，父进程用fork创建子进程后，子进程会复制父进程数据到自己的数据区）。
（1）创建共享内存
#include
intshmget（key_tkey,size_tsize,intpermflags）;
参数key是共享内存的标识，size是共享内存段的最小字节数，permflags是访问权限，值的设置同semget一样。
（2）共享内存的控制
#include
intshmctl（intshmid,intcommand,structshmid_ds*shm_stat）;
command可设为IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID。
参数shm_stat指向存放属性的结构体，具体内容请参考手册。
（3）共享内存的附接和断开
＃include
void*shmat（intshmid,constvoid*addr,intshmflags）;
intshmdt（constvoid*addr）;
由于两个函数需指出进程地址空间中的地址，因此比较复杂。
简化的方法是将shmat中的地址设为NULL。
【源程序】
【运行与测试】
实验名称：
虚拟存储
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1．描述请求分页的地址转换过程。
2．解释FIFO页面置换算法所产生的Belady现象。
三、实验内容
1．计算并输出下列页面置换算法在不同内存容量（4页至32页）下的命中率.
（1）最佳置换算法（OPT）
（2）先进先出算法（FIFO）
（3）最近最久未用页面置换算法（LRU）
具体要求如下：
（1）通过随机函数产生一个指令序列,共320条指令.指令地址的生成原则如下:
1）50%的指令是顺序执行的;
2）25%的指令是均匀分布在前地址部分;
3）25%的指令是均匀分布在后地址部分;
程序中的具体实施方法是:
1）在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点地址m;
2）顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令;
3）在前地址[0,m+1]中随机执行一条指令,该指令的地址为m’;
4）顺序执行一条指令,即执行地址为m’+1的指令;
5）在后地址[m’+2,319]中随机执行一条指令;
重复上述步骤
（1）（5）,直到执行320条指令为止.
将指令序列变换成为页地址流：
设:
页面大小为1k,用户内存容量为4页逐步增加到32页,用户虚存容量为32k.
假定在用户虚存中,每页存放10条指令,即320条指令在虚存中的存放方法为:
第0条第9条指令在第0页;
第10条第19条指令在第1页;
……
第310条第319条指令在第31页.
按以上方式用户指令共组成32页.据此可得出指令地址m和页面号page以及页内位移量offset之间的计算公式为:
page=m/10,offset=m%10.页地址流长度为320。
【源程序】
【运行与测试】
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