2010-2011学年 第 一 学期《操作系统原理》实验指导书授课教师:屠菁计算机科学与技术系2010年9月


目录《操作系统原理》实验教学大纲（修订）.........................................................................................................1实验考核方式与基本要求.....................................................................................................................................3实验一 进程控制描述与控制..............................................................................................................................12 1. 使用任务管理器终止进程.......................................................................................................13 2. 显示其他进程记数器.................................................................................................................14 3. 更改正在运行的程序的优先级..............................................................................................15 1。 创建进程....................................................................................................................................15 2。 正在运行的进程......................................................................................................................16 3. 终止进程........................................................................................................................................16 1。 创建进程....................................................................................................................................17 2. 正在运行的进程..........................................................................................................................19 3. 终止进程........................................................................................................................................21实验二 并发与调度..............................................................................................................................................24 1. 事件对象........................................................................................................................................25 2。 互斥体对象...............................................................................................................................28 实验三 存储管理.................................................................................................................................................31 1。 虚拟内存的检测......................................................................................................................34 2。 虚拟内存的分配与释放........................................................................................................38实验四 设备管理..................................................................................................................................................40实验五 文件管理与系统安全..............................................................................................................................45附录 实验报告参考规范......................................................................................................................................66


《操作系统原理》实验教学大纲（修订）课程编号:0433314课程名称：操作系统原理实验学时：14一、本实验课的性质、任务与目的操作系统作为计算机专业的一门专业基础课，是计算机专业的核心课程之一，学好与否直接关系到学生是否能更好地学习后续课程。通过本实验课程的学习，使学生理解与掌握操作系统设计所遵循的基本原理，基本方法，建立多道程序设计环境下的并行程序设计的思维方式。此外，操作系统用到的各种算法也是学生加强算法锻炼的好机会，对日后从事系统开发方面的工作有直接的借鉴作用。本实验课程在操作系统原理课程教学中占有重要地位，目的是让学生及时掌握和巩固所学的基本原理和基础理论，加深理解。提高学生自适应能力，为将来使用和设计各类新的操作系统打下良好的基础。二、本实验课所依据的课程基本理论计算机操作系统，操作系统中所介绍的重要算法。三、实验类型与要求序号实验内容内容提要实验要求实验时数实验类型每组人数所在实验室名称备注一进程控制描述与控制操作系统界面、进程管理必修2验证2系机房二并发与调度进程并发、进程状态转换必修2验证2系机房三存储管理内存空间分配及虚拟存储器必修2验证2系机房四设备管理设备分配与回收必修2验证2系机房五文件管理与系统安全文件系统目录结构，文件操作及操作系统安全任选2验证2系机房六操作系统功能模拟设计实验操作系统功能模拟设计并实现必修4设计3-4系机房四、每组人数与实验学时数1


成速度及实验报告分别给予优、良、中、及格、不及格等成绩
。六、本实验课配
套教材或实验指导书[1]周苏,金海溶等
编著，操作系统原理实验，北京:科学出版社,2003七
、实验报告要求实验
题目、问题描述、算法说明、算法框图、数据结构及符号说明、程序清单及运行结果。八
、其它教
研室:计算机网络 执笔人：钟伯成 系主任审核签名:2
序号实验内容实验时数每组人数一进程控制描述与控制22二并发与调度22三存储管理22四设备管理22五文件管理与系统安全22六操作系统功能模拟设计实验43—4五、考核方式与评分办法考核方式：在规定时间内，按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行,写出详细的实验报告,在机上向教师演示自己设计的模拟系统。评分办法:视程序的质量、完


如下:(1）实验
题目.(2）程序中使用的数据结构及
符号说明。(3）
流程图。（4）打
印一份源程序并附上注释。(5）打
印程序运行时的初值和运行结果。基本要求：3或4人为一
小组,采取课内上机和业余上机相结合的方式进行，在规定时间内每
个小组以论文形式上交实验（设计）结果并上机演示说明。实验考核
题目㈠
进程管理㈡ 模拟PV操作
同步机构，且用PV操作解决生产者—-消费者问题。㈢ 银
行家算法㈣ 模拟分
页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断.㈤ 用先进先出(FIFO)页
面调度算法处理缺页中断。㈥ 用
最近最少用（LRU）页面调度算法处理缺页中断。㈦ 设计一
个按优先数调度算法实现处理器调度的进程。㈧ 设计一
个按时间片轮转法实现处理器调度的程序.㈨ 模拟实现一
个简单的固定（或可变）分区存储管理系统㈩
模拟实现单通路I/O系统中的设备分配程序。｛十
一｝ 模拟实现用位示图法管理文件存储空间的分配与回收。实验提示㈠ 进程管理1．
实验内容至少
要有：创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死运行进程以及进程之间通
信等功能。2．
实验提示PCB结构通
常包括以下信息：进程名，进程优先数，轮转时间片，进程所占用的CPU3
实验考核方式与基本要求1） 按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行2） 写出详细的实验报告，实验报告要求


指针等。可根据实验的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删.例
：实验运行结果＊＊＊＊＊**＊***＊**＊＊*＊＊＊*＊*****＊＊＊＊*＊***＊＊＊＊*＊＊*＊ 进程演示系统 ＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊＊*＊*＊*＊****＊＊＊**＊***＊＊＊＊**＊＊＊＊＊* 1.创建新的进程 2。查看
运行进程 3。换出
某个进程 4.杀死运行进程 5。进程之间通
信 6。退出系统 ＊***＊****＊*＊＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊＊**＊＊＊**＊＊＊*****＊*＊请
选择(1～6）然
后根据你选择的不同，出现不同的结果。㈡ 第一
题:模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者—-消费者问题。㈢ 第二
题：银行家算法实验提示［
第一题]:在系统初始化时应把信号量semaphore定义为某个类型，为简单起见,在模拟实验中
可把上述的semaphore直接改成integer。生
产者——消费者问题。假
定有一个生产者和消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走
使用。消费者每次从缓冲器内取出一件产品去消费.禁止生产者将产品放入已满
的缓冲器内,禁止消费者从空缓冲器内取产品。假定缓冲器内可同时存放10件产品。进程控制
块PCB。在模拟实验中，
假设进程控制块的结构如下图。其中进程的状态有：运行态、就绪态、等待
态和完成态.当进程处于等待态时，在进程控制块PCB中要说明进程等待原因(在模拟实验中进程
等待原因为等待信号量s1或s2);当进程处于等待态或就绪态时，PCB中保留了断点信息
，一旦进程再度占有处理器则就从断点位置继续运行；当进程处于完成状态，表示进程执
行结束。 处
原因断点
理器的模拟.计算机
硬件提供了一组机器指令，处理器的主要职责是解释执行机器指令。为了模拟生
产者和消费者进程的并发执行，我们必须模拟一组指令和处理器职能。模拟的指
令功能P(s)执
行P操作原语V（s）执
行v操作原语putB［IN]：=product；IN:=(IN+1) mod 104进程名状态等待
时间,进程的状态,当前队列


一个字符放入C中consume打
印或显示x中的字符GOTO LPC： LNOP空操作模拟的
处理器指令模拟的一组指
令见上图，其中每条指令的功能由一个过程来实现。用变量PC来模拟“
指令计数器"，假设模拟的指